[发明专利]一种微观非均匀成份及结构的硬质合金及其制备方法

摘要

发明公开了一种微观非均匀成份及结构的硬质合金及其制备方法。该硬质合金中总Co含量为3~30wt%；Co相中含W的不均匀典型含量的质量百分数分别为38%，27.4%，11%，7.6%，5.0%，1.0%，最高含量处和最低含量处相差27%（质量百分数）；该硬质合金的密度14.38g/cm3、抗弯强度2480kg/mm2，HRA硬度为86.8，断裂韧性16.3MPa﹒m1/2。其制备方法采用含不同碳量WC‑Co合金团粒和不同碳量的普通WC粉末复配来调整预混合金粉中各组分的比例，然后经掺胶压制和烧结，得到微观非均匀成份及结构的硬质合金。本发明制备的微观非均匀成份及结构的硬质合金同时具有非均匀成分和结构，因此耐腐蚀、韧性高、耐磨损，其制备方法不需要新的生产设备，简单易行。

主权项

一种微观非均匀成份及结构的硬质合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）配Co：调整预混合金粉中各组分的比例，使其总Co含量为3‑30wt%，然后球磨混合8~12小时，自然干燥至恒重，得到混匀原料；所述的预混合金粉为质量比为5：41：4的精预合金粉、WC粉和Co粉的混合物，或质量比为1：9的精预合金粉、合金团粒粉混合物，或质量比为1：1：7.5：0.8的精预合金粉、合金团粒粉、WC粉和Co粉的混合物；所述合金团粒粉是将废旧硬质合金破碎至≤5mm，再用球磨机球磨12~24h，过筛并选取粒径80~160目之间的粉末而得；并将废旧硬质合金破碎前，还包括水淬操作：将废旧硬质合金加热到750~900℃，再水淬，自然干燥至恒重；2）掺胶压制：按每kg混匀原料加入浓度为11.5~12.5wt%的橡胶溶液 88～92mL的比例，向步骤1）得到的混匀原料加入橡胶溶液，再进行干燥、擦筛、压制成压坯；3）烧结：将步骤2）得到的压坯进行真空烧结或者氢气烧结，烧结温度为1300~1600℃，烧结保温时间为1~2小时；取出后降至室温即得到微观非均匀成份及结构的硬质合金；其中，所述步骤1）中的精预合金粉，制备步骤为：（1）球磨配料：将WC粉与Co粉按质量比90~96：4~10混合，用球磨机球磨36~76h，制得混合粉料；其中，WC粉的碳含量为5.9~6.20wt%；（2）制预合金块：向步骤（1）得到的混合粉料中加入占该混合粉料1‑2wt%的成型剂，球磨混合均匀并压制成坯块，然后送入烧结炉内，在1380~1460℃、真空或氢气气氛下烧结6~12h，得到预合金块；所述的成型剂为质量分数为10%的橡胶溶液；（3）制精预合金粉：将步骤（2）得到的预合金块破碎至≤5mm，然后用球磨机球磨12~24小时，过筛并选取粒径80~160目之间的粉末作为精预合金粉。