[发明专利]一种选择性电溶法再生的硬质合金WC粉末

说明书

为了改善硬质合金的硬度、耐磨性，研发了一种选择性电溶法再生的硬质合金WC粉末。采用直径＜8mm的废旧超细硬质合金整体刀具为原料，选择性电溶法再生的WC硬质合金粉末，再生WC粉末能够促进烧结过程中板状WC晶粒的形成，使制得的硬质合金具有均匀的内部结构及物相组成，从而使硬质合金的力学性能得到提高。所制得的选择性电溶法再生的WC硬质合金，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能的WC硬质合金提供一种新的生产工艺。

所属技术领域

本发明涉及一种硬质合金材料，尤其涉及一种选择性电溶法再生的WC硬质合金粉末。

背景技术

随着航空航天、汽车、微电子以及医疗等工业的快速发展，产品零件对材料的性能要求越来越高，出现了许多高强度、高硬度的新材料，如高温合金、陶瓷和硬质合金。硬质合金由脆性的硬质相和韧性的粘结相组成，其是一种具有高硬度、高强度、高韧性的工具材料，在切削刀具和轴承等摩擦磨损较严重的场合应用较多。硬质合金属于脆性材料，硬度和强度即耐磨性和韧性之间的矛盾一直是困扰其发展的主要因素。尤其是随着各种精密仪器、模具、刀具及电子通信技术的飞速发展，对WC-Co硬质合金的性能要求越来越高。

硬质合金的主要成分钨是极为重要的战略资源。然而，随着钨矿持续开采和用钨量的不断增加，全球钨资源储量已越来越少。回收再生废钨资源已成为弥补原钨不足及保持钨业可持续发展的重要途径。

发明内容

本发明的目的是为了改善硬质合金的硬度、耐磨性，设计了一种选择性电溶法再生的WC硬质合金粉末。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

选择性电溶法再生的WC硬质合金粉末的制备原料包括：直径＜8mm的废旧超细硬质合金整体刀具。

选择性电溶法再生的WC硬质合金粉末的制备步骤为：将原始粉末按实验设计方案称重、配料，配好后倒入球磨机中进行湿磨，球磨介质为无水乙醇，球磨机转速为70r/min，球料比为6:1，球磨时间为24h。球磨结束后，将制得的粒料进行真空干燥，干燥时间为50min，干燥温度为40℃，随后加入成形剂进行制粒。将制好的粉末模压成形，随后放入压力烧结炉中进行烧结，烧结温度为1450℃，保温时间为90min。

选择性电溶法再生的WC硬质合金粉末的检测步骤为：微观组织采用JEOLJSM–6490LV扫描电镜和EDAXGenesisXM4Neptune能谱分析仪分析，物相分析采用RigaukD/Max2500X射线衍射仪。

所述的选择性电溶法再生的WC硬质合金粉末，Ti，Ta和V元素的添加可在硬质合金表面形成一层固溶层，该固溶层性质稳定，结构均匀，具有良好的力学性能。

所述的选择性电溶法再生的WC硬质合金粉末，再生WC粉末能够促进烧结过程中板状WC晶粒的形成，使制得的硬质合金具有均匀的内部结构及物相组成，从而使硬质合金的力学性能得到提高。

本发明的有益效果是：

采用直径＜8mm的废旧超细硬质合金整体刀具为原料，经过配料、球磨、干燥、制粒、成形、烧结工艺成功制备了具有优异力学性能的选择性电溶法再生的WC硬质合金。其中，再生WC粉末晶粒细小，尺寸均匀，能够促进烧结过程中板状WC晶粒的形成，并在硬质合金表面形成一层固溶层，提升硬质合金的力学性能。所制得的选择性电溶法再生的WC硬质合金，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能的WC硬质合金提供一种新的生产工艺。

具体实施方式

实施案例1：