[发明专利]一种粗晶WC-Co硬质合金的制备方法

说明书

本发明公开了一种粗晶WC‑Co硬质合金的制备方法，包括以下步骤：(1)预处理WC粉末；(2)配置活化液，再将WC粉末进行活化；(3)过滤、烘干活化后的WC粉末，并进行热处理还原得到表面附着有金属Co颗粒的WC活化粉体；(4)配置镀液；(5)将表面附着有金属Co颗粒的WC活化粉体、C粉和W粉置于镀液中进行化学镀，过滤、清洗并真空干燥得到WC/C/W/Co粗晶复合粉末；(6)将WC/C/W/Co粗晶复合粉末加入成型剂并压制成胚，并烧结成WC‑Co硬质合金。该方法利用原位反应烧结制备出晶粒度大于2μm的粗晶WC‑Co硬质合金，其晶粒度、硬度、横向断裂强度和冲击韧性优异。

技术领域

本发明涉及一种硬质合金的制备方法；更具体地，涉及一种粗晶WC-Co硬质合金的制备方法。

背景技术

硬质合金是一种具有高硬度、高耐磨性能、优良的红硬性和热稳定性及耐腐蚀性、高强度与优良韧性的复合材料。其中，粗晶WC-Co硬质合金具有优良的硬度、耐磨性以及较高的韧性，被广泛应用于地矿工具、隧道掘进刀具等领域。粗晶的WC-Co硬质合金的制备，通常将平均粒度大于20mm的WC粉末，采用球磨强度适度的湿磨法制备得到粒度符合且分散均匀的WC/Co复合粉末，然而球磨时WC颗粒的粒度难以控制，从而导致烧制的合金中WC颗粒的分布低于或超出2～5mm粗晶标准的范围，最终仅得到具有宽峰晶粒分布的WC-Co硬质合金，晶粒度相同时，宽峰分布的粗晶WC-Co硬质合金的强度和韧性低于窄峰分布合金。此外，球磨获取高均匀性的复合粉末将给WC颗粒带来较高的残余应力，这也不利于合金性能的提升。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能够制备出窄峰分布、硬度、横向断裂强度和冲击韧性好的粗晶WC-Co硬质合金的制备方法。

技术方案：本发明所述的粗晶WC-Co硬质合金的制备方法，包括以下步骤：

(1)将粗颗粒WC粉末进行球磨，清洗、真空干燥得到预处理的WC粉末；

(2)将CoSO₄·7H₂O和NaH₂PO₂·7H₂O溶于中配置成活化液，再将步骤1中处理后的WC粉末加入活化液中进行活化；

(3)过滤、烘干活化后的WC粉末，并进行热处理还原得到表面附着有金属Co颗粒的WC活化粉体；

(4)将CoSO₄·7H₂O和Na₂C₆H₅O₇·2H₂O溶于水中充分络合，依次加入H₃BO₃和NaH₂PO₂·7H₂O配置成镀液；

(5)将表面附着有金属Co颗粒的WC活化粉体、C粉和W粉置于镀液中，在水浴下搅拌，调节镀液pH值为10～12，并在70～90℃下进行化学镀，过滤、清洗并真空干燥得到WC/C/W/Co粗晶复合粉末；

(6)将WC/C/W/Co粗晶复合粉末加入成型剂并压制成胚，并烧结成WC-Co硬质合金。