[发明专利]一种高熵合金结合的碳化钨硬质合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高熵合金结合的碳化钨硬质合金，其特征在于，所述硬质合金按照质量百分比计成分为：CoCrNiCuFe占5～30wt.％，余量为WC。

2.根据权利要求1所述的高熵合金结合的碳化钨硬质合金，其特征在于，所述CoCrNiCuFe的粒径为150nm以细；WC的纯度为＞99％，粒径为150nm以细。

3.一种如权利要求1或2所述高熵合金结合的碳化钨硬质合金的制备方法，其特征在于包括如下步骤，

S1、CoCrNiCuFe粉末制备：在充满氩气的手套箱中将Co、Cr、Ni、Cu、Fe按1:1:1:1:1摩尔比混合装入WC硬质合金球磨罐中，球、料质量比为10:1～20:1，转速为300～600r/min，球磨时间为20～50h，每转5h停机30min散热，每10h停机把粘到磨球及罐内壁的原料刮掉混匀后继续球磨，制得150nm以细的CoCrNiCuFe粉末；

S2、WC粉末制备：将WC粉末进行球磨细化，球、料质量比为10:1～20:1，转速为250～400r/min，球磨时间为10～40h，每转5h停机30min进行散热，制得150nm以细的WC粉末；

S3、混料：在充满氩气的手套箱中，称取质量百分比为5～30wt.％由步骤S1制备的CoCrNiCuFe粉末，加入由步骤S2制备的WC粉末中后进行球磨混料，球、料质量比为5:1～10:1，转速为200～350r/min，球磨时间为2～5h，每转1h停机10min进行散热；

S4、烧结制备：将由步骤S3混合后的混合料装入石墨模具中预压，预压压力为10～30MPa，预压60S；然后进行放电等离子烧结，真空度为40Pa，烧结压力为40～50MPa，烧结温度为1100～1400℃，升温速率为30～100℃/min，保温时间为3～30min；然后降温卸压，制得高熵合金结合的碳化钨硬质合金。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述Co、Cr、Ni、Cu、Fe粉末纯度为＞99％，其中，Co粉末粒径为1～3μm，Cr粉末粒径为＜75μm，其余金属单质粉末粒径为＜45μm。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述WC粉末的粒径为1～3μm，纯度为＞99％。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤S1、S2和S3的球磨过程均采用直径分别为8mm、5mm和2mm三种大、中、小规格的WC硬质合金球，其中，大、中、小规格的WC硬质合金球的质量比为3:1:1。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中具体烧结工艺为：首先，对样品缓慢施加压力至40～50MPa；然后，抽真空度至40Pa；接着，用5min时间从室温加热到600℃，在600℃保温10min；再以30～100℃/min的升温速率从600℃升到1100～1400℃，保温3～30min；随炉冷却，得到毛坯；将制备的毛坯进行表面磨削、去毛刺处理，得到高熵合金结合的碳化钨硬质合金。