[发明专利]一种低钴高强度硬质合金及其制备方法

说明书

本发明涉及硬质合金技术领域，具体公开了一种低钴高强度硬质合金，包括以下重量份数的原料：复合硬质相：93.5‑94.2份；粘接相：5.8‑6.5份；所述粘接相为钴；所述复合硬质相包括费氏粒度为3.10μm～3.60μm碳化钨A。及制备方法制备方法，具体包括以下步骤：配料：将上述重量份数的复合硬质相和粘接相装入球磨筒内；球磨：向球磨筒内加入己烷或酒精、石蜡、硬脂酸，盖好球磨筒后，启动球磨机，球磨24‑60小时；混合粒料的制备:经过过滤卸出料浆，将料浆经过喷雾塔进行喷雾干燥制粒得到压制所需的混合粒料；压制:将经过混合粒料，通过模具和压力机压制成型,制得所需的硬质合金半成品毛坯；烧结:将硬质合金半成品毛坯装入压力烧结炉中高温烧结；完成制备。本发明具有较高的抗弯强度和韧性。

技术领域

本发明涉及硬质合金粘结相增韧强化技术领域，特别涉及一种低钴高强度硬质合金及其制备方法。

背景技术

潜孔钻机用高、低风压潜孔钻齿、轻型凿岩机用钎头柱齿、全液压钻车用钻齿等用硬质合金材质的要求越来越高，目前此应用领域的硬质合金的钴含量要求都比较低，其钴含量大约在5.8％～8.5％。其齿的工作工况也比较复杂，承受着冲击与旋转磨损，从齿工作的受力上讲，齿承受着巨大剪切应力和冲击载荷，因此，硬质合金材质需要具有更高的抗弯强度和韧性以及较高的硬度，才能满足工况的使用寿命要求。

在碳化钨-钴硬质合金中的钴含量确定的情况下，提高硬质合金的材质的强度方法有：降低合金中硬质相碳化钨的晶粒度、降低硬质合金的钴磁、增加硬质合金中W在粘结相中的固溶度、减少碳化钨的亚晶粒结构缺陷等；增强其韧性的方法有：增大硬质合金中硬质相碳化钨的晶粒度、改善碳化钨的粒度组成、改善碳化钨的形貌、减少碳化钨的亚晶粒结构缺陷等。其中一些专利CN101008064A《一种晶须增韧碳化钨-Co基硬质合金材料及其制备方法》、CN102912205A《一种Sr2Nb2O7增韧碳化钨-8％Co硬质合金复合材料及其制备方法》、CN1038822758《一种增韧硬质合金及其制备方法》等专利对硬质合金增韧提供了一些方法，提高了硬质合金的使用寿命。

在目前市场上，大多数牌号在一些特殊矿山上使用表现出不耐磨、断齿、碎齿等现象，由于钴含量较高，给工具使用的客户造成了一定的经济损失和降低了其工作效率和施工工程的进度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种低钴高强度硬质合金及其制备方法，具有较高的抗弯强度和韧性。

本发明解决技术问题所采用的解决方案是：

一种低钴高强度硬质合金，复合硬质相：93.5-94.2份；

粘接相：5.8-6.5份；

所述粘接相为钴；

所述复合硬质相包括费氏粒度为3.10μm～3.60μm碳化钨A。

在一些可能的实施方式中，所述复合硬质相还包括费氏粒度为2.50μm～3.00μm碳化钨B；所述碳化钨A和碳化钨B的重量比为2.0-2.34:1。

另一方面，一种低钴高强度硬质合金的制备方法，具体包括以下步骤：

配料：将上述重量份数的复合硬质相和粘接相装入球磨筒内；

球磨：向球磨筒内加入己烷或酒精、石蜡、硬脂酸，盖好球磨筒后，启动球磨机，球磨24-60小时；

混合粒料的制备:经过过滤卸出料浆，将料浆经过喷雾塔进行喷雾干燥制粒得到压制所需的混合粒料；

压制:将经过混合粒料，通过模具和压力机压制成型,制得所需的硬质合金半成品毛坯；

烧结:将硬质合金半成品毛坯装入压力烧结炉中高温烧结；

完成制备：