[发明专利]一种WC-SiCw-Y2O3无粘结相硬质合金及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种热压烧结制备WC‑SiCw‑Ysubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;无粘结相硬质合金的方法、WC‑SiCw‑Ysubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;无粘结相硬质合金和应用，涉及合金材料技术领域。本发明提供的热压烧结制备WC‑SiCw‑Ysubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;无粘结相硬质合金的方法，包括以下步骤：将WC粉体、Ysubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;粉体和SiCw进行球磨混合，得到WC‑SiCw‑Ysubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;复合粉体；将所述WC‑SiCw‑Ysubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;复合粉体进行热压烧结，得到WC‑SiCw‑Ysubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;无粘结相硬质合金。本发明制备的WC‑SiCw‑Ysubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;无粘结相硬质合金致密性高，综合力学性能优异，可生产大尺寸、形状复杂的产品，适合工业应用。

技术领域

本发明涉及合金材料技术领域，具体涉及一种热压烧结制备WC-SiCw-Y₂O₃无粘结相硬质合金的方法、WC-SiCw-Y₂O₃无粘结相硬质合金和应用。

背景技术

对于刀具用硬质合金材料，由于金属相(例如Co)的存在使得其使用温度受到限制，不但容易氧化、软化而失效，还容易与被加工金属发生粘连。我国钨资源较为丰富，钴资源却极稀少，钴资源对进口依赖性很高。同时，Co元素对人体健康有害。随着难加工材料的应用越来越多，一些新型材料对刀具性能要求的提高，传统硬质合金刀具已不能满足部分材料加工要求，因此如何减少甚至去除金属相是刀具材料研究的热点。

无粘结相WC基硬质合金是指不含或含少量属粘结剂的硬质合金材料，具有优异的耐腐蚀性、抗氧化性、耐磨性及硬性，目前在机械加工刀具、矿山开采器械、模具和耐磨件等领域已有运用。工程材料性能的提高已成为制约尖端技术发展的迫切问题，但由于无粘结相WC基硬质合金的W-C共价键强、熔点高以及自扩散系数低，其致密化和增韧相当困难，因此无粘结相WC基硬质合金的商业化进程停滞不前，特别是在刀具方面的应用使硬质合金的发展受限。另一方面，放电等离子烧结(SPS)、高频感应热烧结(HFIHS)、脉冲电流辅助烧结(PCAS)、高温高压烧结与传统的热压烧结相比，成本高，难以大批量生产大尺寸以及形状复杂的产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热压烧结制备WC-SiCw-Y₂O₃无粘结相硬质合金的方法、WC-SiCw-Y₂O₃无粘结相硬质合金和应用，本发明制备的WC-SiCw-Y₂O₃无粘结相硬质合金致密性高，综合力学性能优异，可生产大尺寸、形状复杂的产品，适合工业应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种热压烧结制备WC-SiCw-Y₂O₃无粘结相硬质合金的方法，包括以下步骤：

将WC粉体、Y₂O₃粉体和SiCw进行球磨混合，得到WC-SiCw-Y₂O₃复合粉体；

将所述WC-SiCw-Y₂O₃复合粉体进行热压烧结，得到WC-SiCw-Y₂O₃无粘结相硬质合金。

优选地，所述WC-SiCw-Y₂O₃复合粉体中SiCw的质量分数为0.5～2％，Y₂O₃的质量分数为0.5～1.5％。