[发明专利]一种多元硬质合金及其制备方法

权利要求书

1.一种WC-(Ti_x,Cr_1-x)₃C₂-(Fe,Cr)-(Ni,Cu)-Co多元硬质合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将WC粉末、(Ti_x,Cr_1-x)₃C₂粉末、Fe-Cr预合金粉末、Ni-Cu预合金粉末和Co粉末按质量比为63～75：4～7：10～15：3～8：5～10的比例混合，将混合粉末依次进行湿法球磨、压制成型和真空热压烧结，得到WC-(Ti_x,Cr_1-x)₃C₂-(Fe,Cr)-(Ni,Cu)-Co多元硬质合金；其中，0.5≤x≤1；

所述Fe-Cr预合金粉末中Fe和Cr的质量比为89～97：3～11，所述Ni-Cu预合金粉末中Ni和Cu的质量比为70～89：11～30；

所述Fe-Cr预合金粉末的制备方法包括：将FeCl₃·6H₂O和CrCl₃·6H₂O进行液相共沉淀，得到前驱体粉末，将所述前驱体粉末依次进行氢气还原、干法球磨和高频冲击处理，得到Fe-Cr预合金粉末；

所述Ni-Cu预合金粉末的制备方法包括：将Ni(CH₃COO)₂和CuCl₂·2H₂O进行液相共沉淀，得到前驱体粉末，将所述前驱体粉末依次进行氢气还原、干法球磨和高频冲击处理，得到Ni-Cu预合金粉末。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述湿法球磨用的分散剂为六偏磷酸钠，所述六偏磷酸钠的质量为混合粉末质量的2％～4％；所述湿法球磨的介质为乙醇，球磨体为硬质合金球，填充系数为0.35～0.55；所述湿法球磨的转速为200～500转/分，时间为2～8h，在惰性气体保护条件下进行。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述压制成型包括依次进行的第一次压制成型和第二次压制成型；所述第一次压制成型的压力为150～200MPa，第二次压制成型的压力为250MPa～350MPa。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述真空热压烧结的烧结温度为1400～1550℃，烧结时间为1～5h，热压压力为10～25MPa。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述WC粉末、(Ti_x,Cr_1-x)₃C₂粉末、Fe-Cr预合金粉末、Ni-Cu预合金粉末和Co粉末的粒度独立地小于10μm。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述(Ti_x,Cr_1-x)₃C₂粉末的制备方法为：

按原子比(Ti_x,Cr_1-x)₃AlC₂称取Ti粉、Cr粉、Al粉和C粉，将粉体混合后依次进行干法球磨和真空烧结，得到(Ti_x,Cr_1-x)₃AlC₂固溶复合粉体，其中0.5≤x≤1；

将(Ti_x,Cr_1-x)₃AlC₂固溶复合粉体在NaOH水溶液中进行震荡刻蚀，得到(Ti_x,Cr_1-x)₃C₂粉末。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高频冲击处理采用三维涡流谐振球磨设备进行，所述三维涡流谐振球磨设备的主轴转速为200～350转/分，振动频率为5～15Hz，高频冲击时间为3～7h。

8.权利要求1～7任一项所述制备方法制备得到的WC-(Ti_x,Cr_1-x)₃C₂-(Fe,Cr)-(Ni,Cu)-Co多元硬质合金。