[发明专利]一种高硬度复合硬质合金及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种高硬度复合硬质合金，其特征在于：该复合硬质合金是由以下按质量百分比计的组分组成：氧化镁5-15%，氧化铝5-15%，添加剂 3-6%，余量为碳化钨；

所述添加剂由碳化钼、碳化硅、碳化钒、碳化铬、氧化钇和六硼化镧组成；以占复合硬质合金总质量的百分比计，碳化钼的质量百分比为0.5-3%，碳化钒的质量百分比为0.5-3%，碳化硅的质量百分比为0.5-3%，碳化铬质量百分比为0.5-3%，氧化钇的质量百分比为0.5-3%，六硼化镧的质量百分比为0.5-3%；

所述高硬度复合硬质合金的制备方法，包括以下操作步骤：

S1、分别称取各组分并混合在一起，得到复合原料；向复合原料中加入正庚烷，使复合原料浸没于正庚烷中；再加入WC-6Co硬质合金研磨球，球磨复合原料12-72h，然后真空干燥2-8h；研磨球与复合原料的质量比为5-10:1；

S2、将干燥后的复合原料过100目筛，得过筛混合物；

S3、对过筛混合物进行锻造热压烧结；所述锻造热压烧结包括两次烧结：采用小尺寸模具对过筛混合物进行第一次烧结，取出第一次烧结获得的烧结体，放入大尺寸模具中进行第二次烧结，得到高硬度复合硬质合金；

步骤S3所述第一次烧结按照以下步骤：

（1）将过筛混合物装入内径30 mm的石墨模具，置入煅烧炉中；

（2）向煅烧炉炉体通入氩气作为保护气体, 施加预压力5 MPa，以1-5℃/min的升温速率升温至700-800℃后，保温30 min；

（3）以1-5℃/min的升温速率继续升温至1450℃，当温度达到1450℃时，将轴向压力增加到30MPa，保温保压60 min；

（4）保温完成后降温到900℃, 降温速率1-2℃/min，同时卸压；

（5）降温至900℃后，材料随炉自然冷却到室温，再将烧结体取出；

所述第二次烧结按照以下步骤：

（1）将第一次烧结获得的烧结体装入内径50 mm的石墨模具，置入煅烧炉中：

（2）向煅烧炉炉体通入氩气作为保护气体, 施加预压力5 MPa，以1-5℃/min的升温速率升温至700-800℃后，保温30 min；

（3）以1-5℃/min的升温速率继续升温至1400℃，当温度达到1400℃时，将轴向压力增加到30MPa，保温保压60 min；

（4）保温完成后降温到900℃，降温速率1-2℃/min，同时卸压；

（5）降温至900℃后，材料随炉自然冷却到室温。

2.根据权利要求1所述的一种高硬度复合硬质合金，其特征在于：所述碳化钼、碳化硅、碳化钒、碳化铬、氧化钇和六硼化镧分别占复合硬质合金总质量的0.5-0.8%。

3.根据权利要求1所述的一种高硬度复合硬质合金，其特征在于：所述碳化钨、氧化镁、氧化铝、碳化钼、碳化硅、碳化钒、碳化铬、氧化钇和六硼化镧的粒度均小于或等于200nm，质量百分比纯度均大于或等于99.99%。

4.根据权利要求1所述的一种高硬度复合硬质合金，其特征在于：步骤S3所述第一次烧结得到的烧结体的致密度为90-96%，所述第二次烧结得到的高硬度复合硬质合金达到全致密。

5.根据权利要求1-4任一项所述的高硬度复合硬质合金在耐磨零件中的应用。