[发明专利]一种无钴钢结硬质合金及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种无钴钢结硬质合金，以质量百分含量计，包括以下组分：粘结相5～20％，其余为硬质相；

所述粘结相的制备原料包括钼系高速钢、轻稀土和重稀土；

所述硬质相为WC-TiC-TaC-NbC四元复合碳化物。

2.如权利要求1所述的无钴钢结硬质合金，其特征在于，所述轻稀土包括铈、镧、镨和钕中的一种或几种；所述重稀土包括钇、铽和镝中的一种或几种。

3.如权利要求1或2所述的无钴钢结硬质合金，其特征在于，所述钼系高速钢、轻稀土与重稀土的质量比为98:(0.8～1.5):(0.8～1.5)。

4.如权利要求1或2所述的无钴钢结硬质合金，其特征在于，所述硬质相中，WC、TiC、TaC和NbC的质量比为(35～45):(35～45):(10～15)：(5～10)。

5.权利要求1～4任一项所述的无钴钢结硬质合金的制备方法，包括以下步骤：

(1)将钼系高速钢、轻稀土和重稀土的混合料依次进行真空熔炼和雾化，得到粘结相粉料；

(2)将所述步骤(1)得到的粘结相粉料、硬质相制备原料和成型剂依次进行球磨和干燥，得到合金成型料；

(3)将所述步骤(2)得到的合金成型料依次进行压制成型、脱脂和烧结，得到无钴钢结硬质合金。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述粘结相的制备原料的粒径为20～30μm，所述硬质相制备原料的粒径为1.0～3.0μm。

7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中真空熔炼的温度为1400～1600℃，时间为0.5～2h；雾化的压力为1～10MPa。

8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中球磨的转速为150～500r/min，时间为48～72h。

9.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中烧结的温度为1300～1500℃，保温时间为30～90min。

10.权利要求1～4任一项所述的无钴钢结硬质合金或权利要求5～9任一项所述的制备方法制备得到的无钴钢结硬质合金作为耐磨材料的应用。