[发明专利]一种无粘接相碳化钨基硬质相合金材料及制备方法

权利要求书

1.一种无粘接相碳化钨基硬质合金材料，其特征在于主要包含以下组分，以重量百分数计：

碳化钨：75～97％；碳化钼：0.5～20％；氧化锆：3～20％；稀土元素：0.1～5％；氧化铝:0.1～1.5％；碳化铬及碳化钒0.2～0.9％。

2.根据权利要求1所述的无粘接相碳化钨基硬质合金材料，其特征在于所述碳化钼为CNT_S与钼粉在高温下反应制得，所述CNT_S与所述钼粉的摩尔百分量比为1:0.5-1。

3.根据权利要求1所述的无粘接相碳化钨基硬质合金材料，其特征在于所述稀土元素为铈氧化物或碳化物、钇氧化物或碳化物中的一种或多种。

4.使用如权利要求2-3中任意一项所述的无粘接相碳化钨硬质合金材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将CNT_S制成悬浮液；

2)依次加入碳化铬、碳化钒、氧化铝、稀土元素、碳化钨、钼、氧化锆及成型剂、CNT_S悬浮液，装入球磨机中；

3)以硬质合金球做为研磨介质，球料比4～7:1；球磨机中充入惰性气体，球磨72～120小时，得到混合料；

4)将混合料在真空干燥条箱或在闭式循环喷雾干燥机中干燥，制成干燥混合料；

5)将干燥混合料填入成型模中，并在在粉末成型液压机上用

100～400MPa压力压制成型，得到初坯；

6)将初坯在真空压力烧结炉中进行预脱蜡、碳化反应、固相烧结反应，得到无粘结相硬质合金材料。

5.如权利要求4所述的无粘接相碳化钨硬质合金材料的制备方法，其特征在于所述CNTS悬浮液通过以下步骤制得：先将所需CNT_S倒入容器中，酒精和油酸；使用超声波分散仪分散30分钟，制成CNTS酒精悬浮液。

6.如权利要求5所述的无粘接相碳化钨硬质合金材料的制备方法，其特征在于所述酒精的用量为300-450ml/Kg、油酸的用量为每0.2-1.2ml/Kg。

7.如权利要求4所述的无粘接相碳化钨硬质合金材料的制备方法，其特征在于所述碳化反应包括以下步骤：先在真空压力烧结炉中通入氩气，所述氩气的压力强度为30～60KPa；然后将所述真空压力烧结炉中的温度控制为800℃～1450℃，并设置保温平台。

8.如权利要求7所述的无粘接相碳化钨硬质合金材料的制备方法，其特征在于所述保温平台设置为800℃时保温30分钟；1100℃时保温30分钟；1320℃时保温30分钟；1450℃时保温90分钟。

9.如权利要求4所述的无粘接相碳化钨硬质合金材料的制备方法，其特征在于所述固相烧结反应为将真空压力烧结炉升温至1800～1900℃，气压控制为10～30MPa压力，反应时间60～120分钟。