[发明专利]一种钴镍铁基硬质合金材料及其制备方法

权利要求书

1.一种钴镍铁基硬质合金材料，其特征在于，由以下重量百分比的合金成分组成：

Co粉：2.5～12％、优选为3.5～8.5％；

Ni粉：2.5～12％、优选为3.5～8.5％；

Fe粉：0.5～10％、优选为0.5～5.5％；

WC粉：65～95％、优选为89.5～93.9％；

W粉：0.2～2.0％、优选为0.3～1.5％；

Cr₂C₃：0.1～8.0％、优选为0.5～5.5％；

VC：0.1～5.0％、优选为0.1～3.5％；

NbC：0.1～6.0％、优选为0.3～5.5％；

上述所有合金成分之和为100％。

2.根据权利要求1所述钴镍铁基硬质合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.配料：将碳化钨粉、钴粉、镍粉、铁粉、钨粉和Cr、V、Nb的碳化物粉末按上述重量百分比进行配料，添加成型剂，进行湿磨处理混合均匀，得到湿磨料浆；所述湿磨料浆中碳化钨粉的粒径为0.2～18μm；

S2.将S1的湿磨料浆进行过滤、筛分，并干燥制粒；

S3.压制成型：将经过筛网擦筛的料粒进行压制成型，得到半成品；

S4.脱蜡、烧结成型：将压制后的半成品在气氛中脱蜡、在烧结炉中烧结后，即得成品。

3.根据权利要求2所述钴镍铁基硬质合金材料的制备方法，其特征在于：所述WC平均粒径为0.4～16μm；钴粉的平均粒径为1.0～1.5μm；所述镍粉的平均粒径为1.5～2.5μm；所述铁粉的平均粒径为2.5～3.5μm；所述钨粉的平均粒径为0.5～1.5μm；所述Cr₂C₃、VC、NbC粉末的平均粒径为0.1～1.0μm。

4.根据权利要求2所述钴镍铁基硬质合金材料的制备方法，其特征在于，步骤S1所述所述成型剂为顺丁橡胶溶液；所述成型剂的添加量为硬质合金粉末重量的7.8～8.2％。

5.根据权利要求2所述钴镍铁基硬质合金材料的制备方法，其特征在于，步骤S1所述湿磨处理工艺参数为：球料比为(4～8)：1，球磨介质为汽油，汽油与碳化钨、钴粉、镍粉、铁粉、钨粉以及Cr₂C₃、VC、NbC粉末所配成的原料液固比为250～300ml/kg，球磨时间24～72h、球磨转速为30～40转/min。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S2所述干燥的方式包括喷雾干燥或真空干燥；所述干燥的温度为60～200℃。

7.根据权利要求2所述钴镍铁基硬质合金材料的制备方法，其特征在于，步骤S3所述压制成型的方式包括冷等静压、单向压制或双向压制；所述压制成型的压强为100～200MPa。

8.根据权利要求2所述钴镍铁基硬质合金材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，压坯在气氛中进行脱蜡，采用真空或者保护气氛，温度为60～900℃；在烧结炉中通入氩气5～10MPa，采用1350～1480℃低压烧结，保温时间30～120min，冷却至室温即得硬质合金材料。

9.根据权利要求2～8任意一项所述钴镍铁基硬质合金材料的制备方法，其特征在于，所得钴镍铁基硬质合金材料的硬度为87.5～91HRA，抗弯强度为1772～3213MPa，断裂韧性为12.5～18.0MPa.m^1/2。

10.根据权利要求9所述钴镍铁基硬质合金材料的制备方法，其特征在于，所得钴镍铁基硬质合金材料的硬度为87.6～91HRA，抗弯强度为2500～3213MPa,断裂韧性为14.5～17.5MPa.m^1/2。