[发明专利]一种兼具高强度和高韧性的双晶硬质合金的工业化制备方法

摘要

本发明公开了一种兼具高强度和高韧性的双晶硬质合金的工业化制备方法，属于硬质合金技术领域。包括以下步骤：按照双晶硬质合金中Co含量，将WO2.9、Co3O4和炭黑进行球磨混合、冷压成坯块；在真空炉中制备WC-Co复合粉；以无水乙醇或己烷为介质进行球磨；烘干得到WC-Co复合粉末；在氩气保护下进行粉末团聚预处理，以5～8℃/min升温至650～950℃，并保温30～60min；每千克粉料加入30～80ml聚乙二醇成型剂，进行模压成型；将模压成型的粉末坯料进行烧结，烧结方式为真空烧结或低压烧结。本发明制备出的双晶硬质合金WC-Co硬质合金兼具高强度和优异断裂韧性，是一条完整的工业化制备技术路线。

主权项

一种兼具高强度和高韧性的双晶硬质合金的工业化制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以WO2.9、Co3O4和炭黑为原料，按照最终制备的双晶硬质合金中Co含量的要求，进行三种原料的配比并进行球磨混合，球磨后粉末冷压成坯块送入真空炉中；在真空炉中采用如下工艺参数制备WC‑Co复合粉：升温速率4～10℃/min，反应温度1050～1150℃，保温时间3～4小时；(2)对利用上述方法制备的WC‑Co复合粉的坯块进行球磨破碎：以无水乙醇或己烷为研磨介质，料液体积比为1∶1～1∶3，球料比为1∶1；球磨机转速为100～300r/min；球磨时间为10～30小时；烘干后得到WC‑Co复合粉末；(3)对得到的WC‑Co复合粉末进行团聚预处理，在氩气保护下，以5～8℃/min升温至650～950℃，并在相应温度下保温30～60min；对团聚预处理后的WC‑Co复合粉末加入成型剂聚乙二醇，加入量为每千克粉料30～80ml聚乙二醇；混合后将粉末进行模压成型；(4)将模压成型的粉末坯料进行烧结，烧结方式为真空烧结或低压烧结；其中真空烧结的工艺为：升温至375～400℃，保温1～2小时；然后升温至750℃，保温1～2小时；再升温至1200～1280℃，保温0.5～1.5小时；随后以3～5℃/min的升温速率升温至1410～1470℃，保温0.5～1.0小时；最后随炉冷却至室温；低压烧结的工艺为：升温至360～400℃，保温1～2小时；然后以10～20℃/min的升温速率升温至900℃，保温1～2小时；再升温至1200～1280℃，保温0.5～1.5小时；随后以3～5℃/min的升温速率升温至1410～1470℃，保温20min～40min后，充入2～5MPa氮气或氩气，保温保压20～40min；最后随炉冷却至室温。