[发明专利]一种TiC-Co硬质合金的制备方法

说明书

本发明属于粉末冶金技术领域，具体涉及一种TiC‑Co硬质合金的制备方法，Co粉、TiC粉和VC、NbC配料后经湿磨、干燥、压制成形、烧结制得所述的TiC‑Co硬质合金；配料时，以配料后的物料总重量100％计，Co粉占6～13wt％、VC/NbC占0.35～0.55wt％；余量为TiC。本发明中，有助于提升TiC‑Co硬质合金的综合性能。

技术领域

本发明涉及一种粉末冶炼技术领域，具体涉及一种TiC-Co硬质合金TiC-Co硬质合金的制备方法。

背景技术

硬质合金是以一种或多种高硬度、高模量的难熔金属碳化物(WC、Ti C、Cr₂C₃)为基体，以过渡族金属(Fe、Co、Ni等)或其他合金为粘结相而组成的一种多相复合材料。这种复合结构材料具有陶瓷的高硬度、高耐磨性、红硬性，又具有金属的较高强度和韧性；而这种特异的“双高”性能正是材料科研工作者所追求的目标。

现有技术也有一些硬质合金的制备方法，公开号为CN102383020A的中国专利文献公开了一种高硬度超细硬质合金，该合金采用超细碳化物TiC作为硬质相，以Co作为粘结相，以VC、NbC和VC作为抑制剂，该合金的组成成分及重量含量如下：TiC：90～90.4％，Co：8％，VC：0.2～0.6％，NbC：0.6％，VC：0.8％。

公开了号为CN106834857A的中国专利文献公开了一种W-WC-TiC-Hf-Co合金棒材及其制备方法，它涉及合金材料制备技术领域。它由以下质量百分比的成分组成：WC 1％-5％，TiC 2％-8％，Hf 1％-5％，Co 1％-5％，余量为W和不可避免的杂质，制备方法：(1)采用湿法球磨的方法将钨粉、碳化钨粉、碳化钛粉、铪粉和钴粉混合均匀，真空烘干后得到混合粉末；(2)真空烧结得到烧结体；(3)电子束熔炼2-5次，得到铸锭；(4)热挤压，得到半成品棒坯；(5)热挤压，得到合金棒材。

烧结过程是影响硬质合金质量的关键步骤；烧结是压制品在多种气体的气氛下，加热至适当的温度所发生的现象和过程。其使压制品发生一系列十分复杂的物理、化学变化其中最主要的变化是致密化和合金组织结构最终形成。

现有TiC-Co硬质合金领域的硬质合金的制备过程中存在制得的合金材料的晶粒不均匀、抗冲击韧性和热疲劳性较差、孔隙偏多、耐磨性差等技术问题；此外，还难于维持TiC-Co硬质合金TiC-Co硬质合金烧结过程中脱碳、渗碳的平衡，容易导致制备的硬质合金材料的性能不稳定。

发明内容

本发明提供一种TiC-Co硬质合金TiC-Co硬质合金的制备方法，旨在提供制得的材料的性能。

一种TiC-Co粉末冶炼方法，Co粉、TiC粉和VC、NbC配料后经湿磨、干燥、压制成形、烧结制得所述的TiC-Co硬质合金；配料时，以配料后的物料总重量100％计，Co粉占6～13wt％、VC/NbC占0.35～0.55wt％；余量为TiC；

烧结过程包括以下步骤：

步骤(1)脱成型剂：以2～4℃/min的升温速率升至300～320℃后保温25～35min，期间以35～45L/min的速率通入H2；再以1～3℃/min的升温速率升至550～650℃保温20～40min，期间以35～45L/min的速率通入H2；完成脱脂步骤；

步骤(2)：修碳：

步骤(1)后，再以3.0～3.5℃/min升温至1000～1200℃并在40～80L/min的CH4：H2＝1～4∶96～99的混合气氛下保温110～130min进行碳量精准修正；

步骤(3)：真空及加压烧结：步骤(2)修碳后，再在1250℃～1350℃真空烧结段30～120min；随后再在1490℃～1550℃加压烧结段40～100min，加压烧结的2～3MPa。