[发明专利]一种硬质合金的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合金属技术领域，涉及一种硬质合金的制备方法。

背景技术

硬质合金材料作为一种广泛应用的刀具材料和结构材料，具有一系列优良的性能特点：1、硬度高且具有良好的耐磨性和刚性；2、具有很高的弹性模量，常温下刚性好；3、抗压强度高，导热系数大；化学性稳定好，部分硬质合金耐酸碱能力强，高温氧化现象也不明显；4、化学性稳定好，部分硬质合金耐酸碱能力强，高温氧化现象也不明显；5、冲击韧性及热膨胀系数较低；硬质合金的上述特点，使其在耐磨材料、耐高温材料等方面占据了重要的位置。然而在硬质合金的烧结技术中，仍然存在着一些问题：氢气烧结的优点是还原性保护气氛，缺点是残余孔隙；真空烧结的优点是不易氧化，缺点是晶粒生长不易控制，工艺难掌握；微波烧结的优点是烧结快速，性能优良，缺点是成本高；热压烧结的优点是操作简单，规模生产，缺点是制品形状简单，成本高；热等静压烧结的优点是性能优良，均匀，缺点是成本高；低压烧结的优点是性能优，均匀性好，工序短，缺点是成本高；SPS烧结的优点是快速、降低烧结温度，缺点是成本高、处于工艺探索阶段；反应烧结的优点是不变形、少加工、低成本，缺点是反应有残留物、性能一般。因此，有必要寻求一种低成本、性能好、不变形的加工方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中真空烧结的晶粒生长不易控制，工艺难掌握等的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种硬质合金的制备方法，包括步骤：

(1)将WC粉体、Co粉体、稀土和碱土分别溶入液相分散介质后，倒入混料桶，并混合均匀制得混合体；

(2)将所述混合体放入球磨机球磨36-40h，在100℃下真空干燥、然后加入料浆搅拌后干燥，用筛子过筛，制成料粒；

(3)将料粒压制成型、脱蜡，然后在1200℃-1300℃的条件下真空烧结，制得硬质合金。

作为本发明的一个优选的实施例，步骤(1)中，所述WC粉体、Co粉体、稀土和碱土的重量比为2：1：0.1：0.1。

作为本发明的一个优选的实施例，步骤(1)中，所述液相分散介质中还加入抑制剂，所述抑制剂为WC-Co硬质合金，所述Co含量为10wt.％。

作为本发明的一个优选的实施例，步骤(1)中，所述液相分散介质为无水乙醇。

作为本发明的一个优选的实施例，步骤(2)中，所述球磨的介质为酒精。

作为本发明的一个优选的实施例，步骤(2)中，所述料浆由石蜡和汽油混合后制得。

作为本发明的一个优选的实施例，所述石蜡与所述汽油的重量比为1：5。

作为本发明的一个优选的实施例，步骤(2)中，所述筛子为125目。

作为本发明的一个优选的实施例，所述真空烧结包括：以12-15℃/min的速度升温至1100℃，然后以16-18℃/min的温度升温至1200℃-1300℃，并保持130-180min，然后降温。

本发明的有益效果是：

采用稀土和碱土与WC粉体、Co粉体一起反应使得晶粒生长易控制，不需要过高的温度辅佐；不易氧化；性能优良，成本低，工序少且短。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的范围并不限于这些实施例。

实施例1

本实施例所述的硬质合金的制备方法：将WC粉体、Co粉体、稀土和碱土分别溶入无水乙醇中，所述WC粉体、Co粉体、稀土和碱土的重量比为2：1：0.1：0.1，再加入WC-Co硬质合金，其中Co含量为10wt.％，然后倒入混料桶，并混合均匀制得混合体；将所述混合体放入球磨机中球磨36h，所述球磨的介质为酒精，然后在100℃下真空干燥、然后加入石蜡和汽油的混合物，所述石蜡与汽油的重量比为1：5，接着，搅拌后干燥，用125目的筛子过筛，制成料粒；将料粒压制成型、脱蜡，真空烧结以12℃/min的速度升温至1100℃，然后以16℃/min的温度升温至120℃，并保持130min，然后降温，制得硬质合金。

实施例2