[发明专利]一种含微量钴的超粗碳化钨硬质合金的制备方法

权利要求书

1.一种含微量钴的超粗碳化钨硬质合金的制备方法，其特征在于：是以粗晶WC及纳米WC-6Co复合粉末为原材料，并添加微量钴；然后以该硬质合金混合料为原料，经混合、预压后，再经放电等离子烧结而成；包括以下步骤：

步骤1：称取粗晶WC粉以及纳米WC-6Co复合粉，并添加微量钴，采用机械混合法混合2h，获得混合均匀的硬质合金混合料粉末；

步骤2：将步骤1获得的硬质合金混合料粉末装填进铺有石墨纸的石墨模具中；采用手动液压机对装好复合粉末的石墨模具进行预压；

步骤3：在装好硬质合金混合料粉末的石墨模具外围裹上4~6mm厚的碳毡，然后将其置于放电等离子烧结系统的炉膛中，抽真空至20Pa以下，通入直流脉冲电流，对硬质合金混合料粉末烧结成形；

步骤4：烧结完成后，烧结样品随炉冷却至室温，即获得超粗晶硬质合金圆柱锭；

步骤1中，粗晶WC粉的平均粒径为20 μm，纳米WC-6Co复合粉的晶粒度≤200nm，钴粉的平均粒径为3μm；

步骤3中，放电等离子烧结的工艺条件为：轴向压力为10~40MPa，升温速率为50~100℃/min，烧结温度为1200~1500℃，保温时间为5~10min；

所述粗晶WC粉与纳米WC-6Co复合粉的质量比范围为：1:1~5:1；所添加钴粉的质量比为1wt%~4wt%。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤2中，预压压力为5~10MPa。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤3中，所述烧结成形的具体步骤为：

对压实的粉体材料施加10MPa的初始轴向压力，以100℃/min的升温速率由室温加热至1000℃，再以50℃/min的升温速率加热至1200-1500℃；并在第一次放气结束时加压至20MPa，粉体材料开始收缩时加压至30MPa，升至1200-1500℃时，对压实的粉体材料加压至40MPa；保压至烧结结束。