[发明专利]一种碳化钨基硬质合金及其制备方法

权利要求书

1.一种碳化钨基硬质合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备WC-Y₂O₃-ZrO₂基体粉末；

将所述WC-Y₂O₃-ZrO₂基体粉末与高熵合金粉末混合，并对其进行球磨化处理；

对球磨化处理后的粉末进行后处理；

将后处理之后的粉末进行烧结制得碳化钨基硬质合金。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备WC-Y₂O₃-ZrO₂基体粉末包括：

按照WC-Y₂O₃-ZrO₂基体的组分比例先将硝酸钇和硝酸锆置于去离子水中溶解，再加入碳化钨粉末在120～140℃下搅拌至水分蒸干；

将蒸干后的混合物在干燥箱内进行脱水处理，其中，脱水处理的条件干燥温度为140～160℃，干燥时间为600～720min；

将脱水后的混合物置于管式炉中煅烧，在750～800℃下煅烧720～800min，制得WC-Y₂O₃-ZrO₂基体粉末。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述WC-Y₂O₃-ZrO₂基体粉末中WC的质量百分数为99.6％，Y₂O₃的质量百分数为0.25～0.3％，ZrO₂的质量百分数为0.1～0.15％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高熵合金粉末选自FeNiCrCoTi粉末、FeNiCrCoMo粉末、FeNiCrCoMn粉末中的任一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述球磨化处理包括：

干磨处理，在充满氩气的手套箱内将所述WC-Y₂O₃-ZrO₂基体粉末与所述高熵合金粉末加入球磨罐中进行封装，随后在球磨机中进行干磨处理，其中，高熵合金粉末的质量百分数为10～12％，所述WC-Y₂O₃-ZrO₂基体粉末的质量百分数为88～90％；

湿磨处理，在充满氩气的手套箱内，向干磨后的粉料中加入适量酒精后封装，再进行湿磨处理。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述干磨处理的转速为150～200r/min，球磨时间为24～30h，球料比为8:1～10:1；所述湿磨处理时酒精的加入量为50～60ml，球磨转速为150～200r/min，球磨时间为2～3h，球料比为8:1～10:1。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，对球磨后的粉末进行后处理包括：将球磨后的粉体搅拌分散开，并置于干燥箱内在150℃下干燥1440min；再对干燥后的粉末进行研磨和过筛处理得到WC-Y₂O₃-ZrO₂-HEA粉体。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结处理包括：将后处理之后的粉末装入石墨模具中，利用液压机对粉末进行预压制；随后放入放电等离子烧结炉中，在室温下对炉腔抽至真空，然后升温至600℃，并在此温度下保温5min，保温过程中将炉压调制最高；再升温至1200～1350℃，在此温度下保温5min，保温结束后降至室温，制得硬质合金复合材料。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述烧结处理时的预压力为20MPa，最高压力为50Mpa，烧结炉的升温速率为100℃/min，降温速率为100℃/min。

10.一种碳化钨基硬质合金，其特征在于，采用权利要求1～9任一所述的制备方法制备。