[发明专利]一种耐高温耐磨损耐腐蚀的低钴硬质合金及其制备方法

权利要求书

1.一种耐高温耐磨损耐腐蚀的低钴硬质合金，其特征在于，包括如下质量份数的配料：Co 0.1-1.0份、Cr₃C₂ 0.4-0.6份、TaC 6.0-8.0份、NbC 0.6-1.0份、TiC 2.0-4.0份，SiC 2.0-4.0份、Al₂O₃ 5.0-9.0份，TiAlCN 0.1-0.5份和WC 75-90份；

其中，所述WC选用HCP值为39.5-41.5KA/m的超细晶粒WC粉，其粒径为0.25-0.35μm；所述Co是粒径为0.3-0.6μm的超细Co粉，Cr₃C₂是粒径为0.3-0.8μm的超细Cr₃C₂粉，TiC是粒径为0.2-0.8μm的超细TiC粉，NbC是粒径为0.4-1.0μm的超细NbC粉，TaC是粒径为0.4-0.8μm的超细TaC粉，SiC是粒径为0.7-1.0μm的超细SiC粉，Al₂O₃是粒径为0.5-0.8μm的超细Al₂O₃粉，TiAlCN是粒径为0.4-0.8μm的超细TiAlCN粉。

所述耐高温耐磨损耐腐蚀的低钴硬质合金的制备方法包括如下步骤：

S1：取所有配料，混合均匀后以酒精作为球磨介质进行球磨，液固比为525-535mL/kg，球料比为4.5-6:1，球磨时间为100-120h；

S2：将混合研磨好的配料在密封的状态下进行真空干燥，干燥后在惰性气体Ar的保护下进行筛分，掺蜡，制粒，制得混合料；

S3：等静压成型，制成压胚；

S4：将压胚装在涂抹了特制涂料的石墨舟皿中，用低压正碳高温烧结法制得耐高温耐磨损耐腐蚀的低钴硬质合金；

其中，步骤S4中，所述特制涂料，按质量百分比计，包括下成分：碳黑15-20％，石墨8-15％，吐温-80 5-10％，正丁醇0.5-1％，聚乙二醇-6000 2-3％，钛白粉0.5-1.5％，甲醛0.08-0.1％，汽油50-65％。

2.如权利要求1所述的耐高温耐磨损耐腐蚀的低钴硬质合金，其特征在于，所述步骤S4中，涂抹了特制涂料的石墨舟皿的制备方法为：用刷子将石墨舟皿内表面清理干净，在舟皿内倒32-40mL的特制涂料，快速用毛刷将涂料均匀涂刷在石墨舟皿的内表面，常温下干燥10-20min后用特制涂料涂刷石墨舟皿内表面2次，常温下干燥，即得。

3.如权利要求1所述的耐高温耐磨损耐腐蚀的低钴硬质合金，其特征在于，所述特制涂料的制备方法包括如下步骤：将所有原料加入滚动式球磨机中，球料比为1.2-1.5:1，球磨机转速为35-40r/min，球磨时间为45-50h，球磨结束后立即卸料并用320目筛将涂料和研磨球分离，即得特制涂料；

其中，所述研磨球为硬质合金研磨球，球的直径为Φ5mm、Φ8mm、Φ12mm。

4.如权利要求1所述的耐高温耐磨损耐腐蚀的低钴硬质合金，其特征在于，所述步骤S4中，低压正碳高温烧结法包括以下步骤：

1)抽真空，升温至200-800℃脱蜡，烧结保温时间为1-3h；

2)升温至1100-1300℃，烧结保温时间为0.5-2h；

3)升温至1400-1600℃，充CH₄进行渗碳处理，压力为0.1-0.5MPa，烧结保温时间为1-2h；

4)升温至最终烧结温度1650℃，充Ar加压，压力为5-8MPa，烧结保温时间为2-3h；

5)降压冷却，卸料。