[发明专利]烧结碳化物材料

权利要求书

1.烧结碳化物材料，含有：

碳化钨（WC）材料，其呈微粒形式并具有相当于至少0.5微米和至多10微米的圆直径的平均晶粒尺寸D，和

粘结相，其含有至少5重量%和至多12重量%的钴（Co），W以粘合剂材料的至少10重量%的含量存在于所述粘合剂中;

所述WC材料的含量为至少75重量%和至多95重量%;并且，纳米微粒分散在所述粘合剂材料中，所述纳米微粒含有公式Co_xW_yC_z的材料，其中X为范围从1至7的值，Y为范围从1至10的值，且Z为范围从0至4的值；所述纳米微粒的平均微粒尺寸为至多10nm，至少10%的所述纳米微粒的尺寸为至多5nm；所述烧结碳化物材料的磁矫顽力以kA/m为单位为至少-2.1×D+14。

2.如权利要求1所述的烧结碳化物材料，其中，所述粘结相含有铁（Fe）或镍（Ni）或包括Fe或Ni的合金。

3.如权利要求1或2所述的烧结碳化物材料，其中，所述Co的含量为至少5重量%和至多8重量%，且所述烧结碳化物材料的磁矫顽力以kA/m为单位为至少-1.9×D+14。

4.如权利要求1或2所述的烧结碳化物材料，其中，所述Co的含量为至少8重量%和至多12重量%，且所述烧结碳化物材料的磁矫顽力以kA/m为单位为至少-2.1×D+14。

5.如上述权利要求中任一项所述的烧结碳化物材料，含有至少约0.1重量%至约10重量%的钒（V）、铬（Cr）、钽（Ta）、钛（Ti）、钼（Mo）、铌（Nb）和/或铪（Hf）。

6.一种制造含有如权利要求1至5中任一项所述的烧结碳化物材料的烧结碳化物本体的方法，所述方法包括：

提供烧结体，所述烧结体包括碳化钨（WC）微粒和含有钴（Co）的粘合剂材料，所述WC微粒的平均尺寸D为至少0.5微米和至多10微米，所述烧结体中的所述WC微粒的含量为至少75重量%和至多95重量%，且所述烧结体中的所述粘合剂材料的含量为至少5重量%和至多20重量%；以及

在摄氏500度至摄氏900度范围内的温度下将所述烧结体热处理一段时间，所述时间为至少（0.8×D）－0.15和至多（4.3×D）－1.7小时。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述粘合剂材料含有至少10重量%的钨（W）。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述W以含有公式Co_xW_yC_z的化合物的固溶体或分散微粒的形式存在于所述粘合剂材料中，其中X为范围从1至7的值，Y为范围从1至10的值，且Z为范围从1至4的值。

9.如权利要求6至8中任一项所述的方法，其中，所述烧结体的粘合剂含有铁（Fe）或镍（Ni），或包括Fe或Ni中至少一种的合金。

10.如权利要求6至9中任一项所述的方法，其中，选择所述烧结体的组成和微观结构，使得所述烧结体的磁矩（或磁饱和度）为包含名义上纯钴的所述粘合剂材料或包含在所述粘合剂材料中的Co和Ni的合金的理论值的至少约70%和至多约85%。

11.一种含有如权利要求1至5中任一项所述的烧结碳化物材料的工具。

12.如权利要求11所述的工具，其是用于道路平整或采矿的镐头。

13.如权利要求11或12所述的工具，包括连接至支撑体的超硬尖端，所述支撑体含有如权利要求1至5中任一项所述的含有烧结碳化物材料的烧结碳化物材料。