[发明专利]一种梯度硬质合金及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种梯度硬质合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将原料粉末混合均匀，加入成型剂后得混合料粉末；所述原料粉末为：WC粉、Ni₃Al粉、Ti(C,N)粉、TiC粉、B粉以及W粉或石墨粉；

（2）将混合料粉末在200~300MPa下压制成型，得到压坯；

（3）将压坯在N₂保护下升温至1320~1370℃，保温1~2h后随炉冷却，得到预烧结样品；将预烧结样品在真空下升温至1420~1450℃，保温1~2h后，随炉冷却，即可得到梯度硬质合金；

所述原料粉末按照以下元素的质量百分比称取：C：5.8~6.1%，Ni：5.2~10.4%，Al：0.8~1.6%，Ti：3~6%，N：0.1~0.4%，B：0.04~0.1%，其余为W；

所述梯度硬质合金从外到里由梯度层和芯部基体组成，所述芯部基体包括硬质相、立方相、粘结相，所述梯度层包括硬质相、粘结相，所述硬质相为WC，立方相为Ti(C,N)，粘结相为Ni₃Al；所述梯度层中粘结相的含量为芯部基体中粘结相含量的1.6~2倍。

2.根据权利要求1所述的梯度硬质合金的制备方法，其特征在于，所述Ti(C,N)中N的质量为C和N总质量的30%~100%。

3.根据权利要求1所述的梯度硬质合金的制备方法，其特征在于，步骤（1）中混合均匀采用球磨的方式，所述球磨的转速为220~280r/min。

4.根据权利要求1所述的梯度硬质合金的制备方法，其特征在于，步骤（3）中压坯在N₂保护下先升温至350~450℃，并保温1~2h后再升温至1320~1370℃。

5.一种采用如权利要求1~4中任意一项所述的梯度硬质合金的制备方法制备的梯度硬质合金，其特征在于，所述梯度硬质合金从外到里由梯度层和芯部基体组成，所述芯部基体包括硬质相、立方相、粘结相，所述梯度层包括硬质相、粘结相，所述硬质相为WC，立方相为Ti(C,N)，粘结相为Ni₃Al。

6.根据权利要求5所述的梯度硬质合金，其特征在于，所述梯度硬质合金中各元素的质量百分比为：C：5.8~6.1%，Ni：5.2~10.4%，Al：0.8~1.6%，Ti：3~6%，N：0.1~0.4%，B：0.04~0.1%，其余为W。

7.根据权利要求5所述的梯度硬质合金，其特征在于，所述梯度层的厚度为30~60μm。

8.根据权利要求5所述的梯度硬质合金，其特征在于，所述梯度层中粘结相的含量为芯部基体中粘结相含量的1.6~2倍。

9.一种如权利要求5~8中任意一项所述的梯度硬质合金在涂层用切削刀具方面的应用。