[发明专利]纳米碳化钨－钴－碳化钛－碳化钒硬质合金的制造方法及设备

摘要

一种纳米碳化钨-钴-碳化钛-碳化钒硬质合金的制造方法及设备，其特征是将WO3、CoO、TiO2、V2O5纳米粉体进行混合，在C2H2气氛中直接碳化为WC-Co-TiC-VC纳米硬质合金粉体，烧结制成纳米WC-Co-TiC-VC硬质合金，该纳米硬质合金中含有少量的碳纳米管。同现有技术比较，本发明的突出优点是制造成本降低，合金的晶粒尺寸小于100nm，合金的硬度提高、其显微硬度最高值达34GPa。其机械强度、耐磨性等性能指标均优于现有技术，可广泛应用于制作刀具、模具、量具、矿山钻具及各种耐磨零件。$#!

主权项

1.一种纳米碳化钨-钴-碳化钛-碳化钒硬质合金的制造方法，包括氢还原反应，碳化反应，其特征在于采用以下工艺步骤：a)按设定的纳米WC-Co-TiC-VC硬质合金的组份，该合金中WC、Co、TiC、VC含量的重量百分比分别为58～90、4～10、5～30、0.1～1.2，取相应W含量的WO3纳米粉体，Co含量的CoO纳米粉体，Ti含量的TiO2纳米粉体，V含量的V2O5纳米粉体，进行均匀混合；b)将上述混合物置于石英管1中的石英舟2内，抽真空排除石英管内氧气；c)通入氢气还原，氢气纯度为99.99％，通氢气时间为1-3小时，得到金属W、Co、Ti、V纳米粉体；d)关闭氢气，向石英管中充入高纯乙炔C2H2气体碳化金属W、V、Ti纳米粉体，碳化温度为500-950℃，碳化时间为0.5-3小时，获得WC-Co-TiC-VC纳米复合粉体。e)采用真空热压和烧结工艺，制成WC-Co-TiC-VC纳米硬质合金块体材料。