[发明专利]一种挖路齿用WC-Co硬质合金的制备方法

说明书

本发明提供了一种挖路齿用WC‑Co硬质合金的制备方法，将质量分数为10wt％～16wt％的Co和粒度为8.5～28.7μm的WC粉球a磨制得平均粒度为4.0～6.0μm的混合料1；将质量分数为10wt％～16wt％的Co和粒度为40～60μm的WC粉球b磨制得平均粒度为20～30μm的混合料2；将混合料1和混合料2混合得混合料3，其中，混合料2中的WC占混合料3的WC总量的5～50％；将配料后的物料再经混合、过筛、压制成型、烧结制得所述的挖路齿用WC‑Co硬质合金。本发明中，通过所述的分步球磨工艺、再配合所述的物料配比、混合、过筛、压制成型、烧结处理，有助于制得兼具良好耐磨性和韧性的挖路齿硬质合金。本发明方法制得的WC‑Co硬质合金综合性能优异，可为在掘路等基础设施建设领域方面提供质优价廉的合金。

技术领域

本发明涉及一种硬质合金的制备方法，特别是一种挖路齿用WC-Co钨钴硬质合金的制备方法。

背景技术

硬质合金是以一种或多种高硬度、高模量的难熔金属碳化物(WC、Ti C、Cr₂C₃)为基体，以过渡族金属(Fe、Co、Ni等)或其他合金为粘结相而组成的一种多相复合材料。这种复合结构材料具有陶瓷的高硬度、高耐磨性、红硬性，又具有金属的较高强度和韧性；而这种特异的“双高”性能正是材料科研工作者所追求的目标。

碳化钨-钴就是“双高”硬质合金或者金属陶瓷的典范。其牌号是由YG和平均含钴量的百分数组成。例如，YG8，表示平均WCo＝8％，其余为碳化钨的钨钴类硬质合金。由于WC-Co硬质合金优越的性能而被广泛的应用于拉丝模、切削工具、耐腐蚀零件及结构部件，如高压容器的柱塞及液缸、精密轧辊、合成金刚石的顶锤、钢丝滚轧机的轧辊、裁纸刀等；油田开钻的等。

为了适用国家现代化的基础设施建设，扩大产品的多样化，提高公司的竟争力，在目前国内硬质合金生产厂对高韧性合金进行大量开发的性况下，对挖路齿的材质性能进行开发提高迫在明捷。

随着硬质合金应用领域的不断扩展.硬质合金牌号和材质的研究正朝着粗和细晶粒两个不同的方向发展。超粗晶粒硬质合金是国外开发的一种新型硬质合金，已广泛应用于矿用凿岩工具、轧辊和冲压模具领域。新材料与先进制造业是国家未来发展的重点，硬质合金产品的高性能化符合实现钨、钴战略资源高效利用的国家政策。本发明产品属金属材料中的特殊合金及粉末冶金成形技术领域。项目的成功实施，可较好地解决超粗晶硬质合金的国产化问题，填补国内空白、打破国际垄断，提高我国硬质合金企业在国际硬质合金高端制品领域的核心竟争力，发展空间巨大。

由于受国内碳化钨粉制备技术的制约，国产粗晶WC粉末在生产过程中普遍存在粒度不均、结晶不完整、细颗粒比较多及粒度分布范围宽等问题.有部分聚集体的存在，容易造成费氏平均粒度大，而实际粒径偏细的假象。加之聚集体的结合松紧程度不一，因而对球磨时间特别敏感，致使生产过程很难控制。同时由于组成聚集体的WC颗粒很细，这在合金烧结过程中造成WC晶粒不均匀长大。所以在利用国产WC粉制备超粗型矿山、挖掘工具用硬质合金的最主要的技术问题是硬质合金晶粒组织结构分布不均匀、晶粒分布幅度广、夹粗控制困难等难题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种挖路齿用WC-Co硬质合金的制备方法，旨在实现合金强度和显微硬度的良好匹配，使硬质合金制品在耐磨性和韧性上达到高度的统一，提高合金的综合使用性能。

本发明的技术方案是：将质量分数为10wt％～16wt％的Co和粒度为8.5～28.7μm的WC粉球a磨制得平均粒度为4.0～6.0μm的混合料1；将质量分数为10wt％～16wt％的Co和粒度为40～60μm的WC粉球b磨制得平均粒度为20～30μm的混合料2；将混合料1和混合料2混合得混合料3，其中，混合料2中的WC占混合料3的WC总量的5～50％；将配料后的物料再经混合、过筛、压制成型、烧结制得所述的挖路齿用WC-Co硬质合金。