[发明专利]硬质合金、其制造方法及硬质合金工具

权利要求书

1．硬质合金，由以碳化钨(WC)作为主体的晶粒和以铁族金属作为主体的粘结相构成，其中，在碳化钨晶粒的至少一部分的内部，存在由选自Ⅳa、Ⅴa、Ⅵa族元素的至少1种的碳化物、氮化物、碳氮化物或它们的固溶体这样的上述碳化钨以外的物质构成的平均粒径0.3μm以下的化合物颗粒，在上述硬质合金的断面组织中，上述化合物的面积相对于内部具有上述化合物的上述碳化钨晶粒的面积为10％以下，在上述硬质合金的断面组织中，晶粒内存在于上述化合物的上述碳化钨晶粒的面积率，为总的上述碳化钨晶粒的面积的10％以上。

2．权利要求1所述的硬质合金，其中上述化合物颗粒由钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钨的至少1种的碳化物、氮化物、碳氮化物或它们的固溶体这样的上述碳化钨以外的物质构成。

3．权利要求2所述的硬质合金，其中所述钛、锆和铪的总含量为所述硬质合金总重量的5％以下。

4．权利要求1所述的硬质合金，其中上述化合物由锆(Zr)的碳化物、氮化物、碳氮化物的至少1种构成。

5．权利要求1所述的硬质合金，其中在所述硬质合金的断面上所述化合物颗粒具有纵横尺寸比2以上的断面形状。

6．权利要求1所述的硬质合金，其中将由选自Ⅴa、Ⅵa族的至少1种元素的碳化物、氮化物、碳氮化物或它们的固溶体，但除碳化钨以外的物质构成的化合物的重量％设为Wa、由选自Ⅳa族元素或钨(W)的至少1种的碳化物、氮化物、碳氮化物或它们的固溶体，但除碳化钨以外的物质构成的化合物的重量设为Wb时,Wa/Wb的值为0～0.2。

7．权利要求1所述的硬质合金，其特征在于，由选自Ⅴa、Ⅵa族的至少1种元素的碳化物、氮化物、碳氮化物或它们的固溶体，但除碳化钨以外的物质构成的化合物的含量，相对于粘结相的重量为10％(重量)以下。

8．权利要求1所述的硬质合金，其中，在上述晶粒中，粒径1μm以下的晶粒的面积为总晶粒面积的10～40％，粒径超过1μm的晶粒的面积为总晶粒面积的60～90％。

9．权利要求8所述的硬质合金，其中，在上述晶粒内，30％以上晶粒的粒径超过1μm，并具有纵横尺寸比为2以上的断面形状。

10．权利要求1所述的硬质合金，其中化合物颗粒的断面积大于所述晶粒总断面积的30％。

11．权利要求1的硬质合金在制造如下工具中的应用，其中所述的工具包括基本上由权利要求1的硬质合金组成的工具基质和在该工具基质的表面上的涂层的结合，其中的涂层基本上由下列物质组成：选自元素周期表第Ⅳa族、Ⅴa族、Ⅵa族元素、铝的至少一种碳化物、氮化物、氧化物、硼化物及它们的固溶体，或者选自金刚石、类金刚石碳(DLC)和立方氮化硼(CBN)的至少一种组分。

12．权利要求1的硬质合金的制造方法，其特征在于，提供平均粒径0.6～19m的碳化钨(WC)粉末(原料A)、提供平均粒径为上述原料A的2倍以上的碳化钨粉末(原料B)、所述原料A与原料B的重量比为0.5-30，提供选自钴(Co)、镍(Ni)、铬(Cr)、铁(Fe)、钼(Mo)的至少1种金属的粉末(原料C)、提供由平均粒径0.01～0.5μm的选自Ⅳa、Ⅴa、Ⅵa族元素的至少1种的碳化物、氮化物、碳氮化物或它们的固溶体这样的上述碳化钨以外的物质构成的原料D，将所述原料A、原料B、原料C和原料D混合，制得一种混合粉末，并烧结所述混合粉末。

13．权利要求12所述的硬质合金的制造方法，其中提供上述原料A的步骤包括提供现有硬质合金的再循环粉末作为原料A的至少一部分。

14．权利要求13所述的硬质合金的制造方法，其特征在于，提供上述再循环粉末的步骤还包括粉碎上述再循环粉末，并使该再循环粉末的重量WR和上述原料A的重量WA之比WR/WA为0.3～1。

15．权利要求12的方法，其中提供原料A和原料B的碳化钨粉末的步骤要使原料A的重量WA与原料B的重量WB之比为1-10。

16．权利要求12的方法，其中所述的烧结是在1500℃以上的烧结温度下进行的。