[发明专利]一种低成本高性能混晶结构WC-Co硬质合金的制备方法

摘要

本发明公开了一种低成本高性能混晶结构WC‑Co硬质合金的制备方法，以偏钨酸铵、WC粉、石墨粉和钴粉为原料配制混合粉料；再加入去离子水；将混合料经球磨混料、添加成型剂、压制成型、脱脂并煅烧工序后，进行烧结，得到具有混晶结构的WC‑Co硬质合金。本发明制备的WC‑Co硬质合金硬度、抗弯强度和断裂韧性均较高，具有较好的综合力学性能。该制备方法工艺简单，对生产设备无特殊要求，生产成本较低，具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种低成本高性能混晶结构WC‑Co硬质合金的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，以偏钨酸铵、WC粉、石墨粉和钴粉为原料配制混合粉料；按照质量份数，所述WC‑Co硬质合金由以下元素组成：N为0.58～0.61，H为0.18～0.19，O为4.41～4.68，W为76.01～80.68，C为7.78～8.35，Co为5.49～11.04；其中，N、H和O由偏钨酸铵引入；W一部分由偏钨酸铵引入，一部分由WC引入；C一部分由石墨粉引入，一部分由WC引入；Co由钴粉引入；步骤2，将去离子水加入步骤1得到的混合粉料中；步骤3，将步骤2得到的混合料经球磨混料、添加成型剂、压制成型、脱脂并煅烧工序后，进行烧结，得到具有混晶结构的WC‑Co硬质合金；所述烧结工艺是在一个完整的热循环中完成，包括以下四个阶段：(1)首先将脱脂并煅烧后的压坯继续以0.4～0.8℃/min升温至800℃；(2)随后以4℃/min的速率升温至1180～1220℃，并在此温度保温90～150min；(3)然后以3℃/min的速率升温至1380～1420℃，先真空烧结20min，然后再通入CH₄和Ar混合气体，压力为500～1000Pa，保温20～60min；(4)然后再以3℃/min的速率降温至1300℃，并通入CH₄和Ar混合气体，压力为500～1000Pa，保温20～60min，然后随炉冷却；上述烧结工艺中，除通气烧结阶段外，其余升温、烧结阶段均在真空度高于1.0×10^‑1Pa的条件下进行。