[发明专利]一种硬质合金的制备方法和采用该方法制备的硬质合金

说明书

本发明提供一种硬质合金的制备方法和采用该方法制备的硬质合金，所述制备方法包括以下步骤：利用硝酸钇、七钼酸铵及WC‑Co粉末制备前驱体粉末；在氢气气氛下煅烧所述前驱体粉末，冷却后研磨获得WC‑Co‑Y₂O₃‑Mo混合粉料；将所述WC‑Co‑Y₂O₃‑Mo混合粉料烧结制得WC‑Co‑Y₂O₃‑Mo硬质合金。采用上述制备方法制备的硬质合金在WC‑Co上均匀分布Y₂O₃相和Mo相，通过Y₂O₃和Mo的弥散强化等作用，可细化碳化钨晶粒，提高硬质合金的硬度和断裂韧性，使其具有良好的综合力学性能。

技术领域

本发明涉及合金材料技术领域，具体涉及一种硬质合金的制备方法和采用该方法制备的硬质合金。

背景技术

硬质合金是以一种或多种高硬度、高弹性模量的难熔金属化合物(WC、MoC、TaC、TiC、NbC等)为基体，以过渡金属(Co、Zr、Ni、Fe等)或合金作粘结剂，通常采用粉末冶金方法制备的多相复合材料，是粉末冶金领域中最典型、最重要的材料制品之一。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。因此，硬质合金在金属切削加工、金属成形工具、矿山采掘、石油钻井、国防军工及石材、木材切割等方面获得了广泛应用。钨钴类硬质合金，例如WC-Co硬质合金，相较于其他硬质合金具有更高的硬度、韧性及优良的耐磨性，因此常被用作岩石钻井工具、切割工具及耐磨工具的制造原料。

随着工业的不断发展，人们对硬质合金性能的要求越来越高，传统硬质合金虽然具有良好的力学性能，但已逐渐不能满足工业的发展需求，而且硬质合金在使用过程中容易出现磨损和断裂，这些情况较大地影响整个工程的正常进行。因此开发一种新的制备方法用于提高硬质合金的综合力学性能显得十分重要。

发明内容

针对现有技术中的不足与缺陷，本发明提供一种硬质合金和采用该方法制备的硬质合金，用于提高硬质合金的综合力学性能和使用寿命。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种硬质合金的制备方法，包括以下步骤：利用硝酸钇(Y(NO₃)₃·6H₂O)、七钼酸铵((NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O)及WC-Co合金粉制备前驱体粉末；在氢气气氛下煅烧所述前驱体粉末，冷却后研磨获得WC-Co-Y₂O₃-Mo混合粉料；将所述WC-Co-Y₂O₃-Mo混合粉料烧结制得WC-Co-Y₂O₃-Mo硬质合金。

于本发明的一实施例中，所述Y(NO₃)₃·6H₂O和所述(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O及WC-Co合金粉的质量根据所述WC-Co-Y₂O₃-Mo硬质合金中Y₂O₃、Mo及WC-Co的含量计算，所述WC-Co-Y₂O₃-Mo硬质合金中，Y₂O₃的含量为0.8～1.3wt％，Mo的含量为2.7～3.5wt％，余量为WC-Co。