[发明专利]一种耐高温高强WC-Co-Ti3SiC2硬质合金材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种耐高温高强WC‑Co‑Ti₃SiC₂硬质合金材料的制备方法。本发明将钛粉、硅粉、石墨粉和铝粉按照摩尔质量比混合并球磨；在保护气氛下对球磨粉末烧结，获得Ti₃SiC₂‑TiC复合粉末；将碳化钨粉、钴粉、Ti₃SiC₂‑TiC复合粉、碳化铌粉和碳化钒粉按质量比混合球磨，制得混合粉末装入模具，用单轴模压机压制成型，得到生坯；在保护气氛下对生坯材料烧结成型，最终获得WC‑Co‑Ti₃SiC₂硬质合金材料。本发明用Ti₃SiC₂‑TiC复合粉替代Co粉作为粘结剂，制备的WC‑Co‑Ti₃SiC₂硬质合金具有室温、高温力学性能更优和寿命长等特点。

主权项

一种耐高温高强WC‑Co‑Ti₃SiC₂硬质合金材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法的具体步骤如下：(1)首先将钛粉、硅粉、石墨粉和铝粉按照摩尔比2.7～3.1：1.1～1.6：1.8～2.2：0.1～0.35预混合1小时，再将预混合粉末在氩气气氛保护下球磨12小时；(2)在氩气气氛保护下将球磨的粉料进行烧结，粉末间发生化学反应，并在化学反应过程中生成Ti₃SiC₂‑TiC复合粉末；(3)取出Ti₃SiC₂‑TiC复合粉末，研磨成细粉，并与碳化钨粉、钴粉、碳化铌粉和碳化钒粉按质量比2～6：87～91：5～8：0.1～0.3：0.15～0.25混合1小时，混后球磨14小时，并将球磨粉末装入冷压模具在单轴模压机中压制成生坯；(4)在氩气气氛保护下将生坯装入高温管式烧结炉中烧结成型，烧后随炉冷却；步骤(2)中，对球磨的粉料进行烧结，烧结温度1300～1520℃，保温时间1.5～2.5小时，升温速率3～7℃/min，冷却速率10～20℃/min，氩气保护。