[发明专利]一种超粗硬质合金的制备方法

说明书

本发明公开了一种超粗硬质合金的制备方法，解决了现有技术中超粗晶硬质合金的制备方法均存在工艺复杂的问题。本发明包括向固体原料中加入湿磨介质进行混合湿磨，湿磨的研磨体采用柱状的合金棒，湿磨后进行干燥制成平均粒径为3.0～5.0的混合料；所述固体原料包括成型剂、钴粉和粒径为15～26的超粗碳化钨；将混合料压制成压坯，压坯烧结后，再经过低压以及表面处理后即可制成超粗晶WC‑Co硬质合金。本发明具有有效增加晶粒度、降低成本、减少生产时长等优点。

技术领域

本发明涉及一种合金的制备方法，具体涉及一种超粗硬质合金的制备方法。

背景技术

超粗晶粒度的硬质合金市场需求量大，可替代相关使用领域的进口产品，可满足国内客户对此类产品的需求，应用领域更广，售价更高，效益更好。制备的低钴硬质合金用于生产筑路齿，高钴硬质合金用于生产截煤齿，根据采煤机械的大小和截煤齿尺寸的不同选择不同的材质。

现有技术中，化学包覆法和纳米粉末溶解法是超粗晶WC-Co硬质合金制备的主要方法，但现有方法均存在制备复杂，成本投入大等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有技术中超粗晶硬质合金的制备方法均存在工艺复杂的问题，目的在于提供解决上述问题的一种超粗硬质合金的制备方法。

本发明中，该超粗晶硬质合金的研发，是将原来钴(Co)10％的普通粗颗粒(WC晶粒度2.4μm左右)，通过技术改进，研制成同牌号(合金成份基本未变)的超粗合金(WC晶粒度4.0-5.5μm，其相关性能参数接近维特根公司生产的同种型号的产品。

本发明通过下述技术方案实现：

一种超粗硬质合金的制备方法，包括：

向固体原料中加入湿磨介质进行混合湿磨，湿磨的研磨体采用柱状的合金棒，湿磨后进行干燥制成平均粒径为3.0～5.0μm的混合料；所述固体原料包括成型剂、粒径为1～2μm的钴粉和粒径为12～20μm的超粗碳化钨；

将混合料压制成压坯，压坯烧结后，再经过低压以及表面处理后即可制成超粗晶WC-Co硬质合金。

本发明通过上述工艺参数的优化，能有效制备出较大晶粒度的合金，尤其是原料的优化选择以及柱状的合金棒的优化选择，能有效增加制成的超粗晶WC-Co硬质合金的晶粒度，将原有晶粒度为2.4μm提高到4.0～5.5μm，进而有效使硬质合金的强度、抗冲击性能增加，效果十分显著。

进一步，所述研磨体与固体原料的质量比为1～2.5:1，优选为1.5～2:1；柱状的合金棒的直径为10mm，柱状的合金棒的长度为18mm。所述湿磨介质为无水酒精，无水酒精的加入量为0.2～0.3L/Kg。所述湿磨时间为10～21h；优选为10～15h。

通过上述条件的优化，不仅仅能有效减少WC晶粒破碎，使制备出的硬质合金的晶粒度大于5.0，进一步增加硬质合金的强度、抗冲击性能。并且，通过上述条件的优化组合，还能有效减少湿磨时间、湿磨介质投入量、研磨体加入量、原材料的投入成本；即，将原有的10～21h的研磨时间减少到现有的10～15h，将湿磨介质的投入量从原有的0.3mL/Kg～0.4mL/Kg下调到0.2～0.3L/Kg，将研磨体的加入量从原有的4:1左右调整为1.5～2:1。

并且，通过上述条件的优化后还能有效降低钴的含量，即，钴含量略有下调，WC的比例略有上升，因为钴的价格目前比WC价格更高(高出30％以上)，钴含量的降低，使得合金中的原料成本略有下降。但由于合金的晶粒度长粗，合金强度增加，因此，合金的抗冲击性能反而更好。因而，通过本发明工艺的优化，能达到：降成本，提高质量的双重效果，效果十分显著。

优选地，所述钴粉占固体原料总重量的7～13wt％。所述成型剂为石蜡，石蜡占钴粉和超粗碳化钨总重量的1～2.5wt％。