The invention belongs to the technical field of cemented carbide materials, and discloses a boron oxide containing tungsten carbide composite material and a preparation method thereof. The composite material is prepared by tungsten carbide, boron oxide, alumina and zirconia, in which the content of tungsten carbide is 88 96wt%, the amount of boron oxide, alumina and zirconia is not 0, and the molar ratio of alumina to boron oxide is (0.5-4.5):1. By adding boron oxide, the sintering temperature of the composite material is significantly reduced and the fracture toughness of the composite material is improved. The dense unbonded phase WC composites were prepared at lower temperature by the reaction of boron oxide and alumina to produce aluminium borate whiskers. The prepared composite material does not contain any metal bonding phase, and has high hardness, wear resistance and good toughness. It is suitable for cutting tool materials or die materials.
【技术实现步骤摘要】
一种含氧化硼的碳化钨复合材料及其制备方法
本专利技术属于WC基硬质合金材料
,涉及一种无粘结相碳化钨复合材料,具体涉及一种掺杂氧化硼与氧化铝、氧化锆复合增韧碳化钨材料及其制备方法。
技术介绍
WC-Co硬质合金作为工业常用切削材料,广泛应用于地质、机械加工、石油探测和研磨等耐磨、耐腐蚀和耐高温材料领域。然而随着科技进步,其应用工况不断恶劣,传统硬质合金越来越不能满足更严苛的性能要求。尤其在酸碱度变化巨大、高速/高温切削的工作环境下,传统硬质合金的Co相成为限制其发挥的主要原因。钴相耐酸碱性能较差,且会高温软化。同时,我国是一个贫钴国家,世界Co资源的分布是极其不均衡的,刚果(金)、澳大利亚和古巴三国的Co储量之和就占据世界总储量的68%。剧烈变化的世界形势为中国的Co原料的供应带来很多不稳定因素。因此,寻找非粘结相代Co材料,缓解对国外Co进口的需求,同时提高WC类硬质合金的高温性能、耐酸碱性能就显得非常重要。目前对无粘结相WC基复合材料的研究集中于提高其断裂韧性上,通常借鉴陶瓷材料増韧手段,通过引入陶瓷颗粒控制晶粒大小等工艺参数提高其断裂韧性。但引入陶瓷颗粒的后果就是大幅提高烧结温度,一般陶瓷増韧无粘结相WC基复合材料欲达到致密度>97%以上需要将烧结温度提高到1600℃(HuangS.G.,VanmeenselK.,BiestO.V.D.,etal.DevelopmentofZrO2–WCcompositesbypulsedelectriccurrentsintering[J].JournaloftheEuropeanCeramic ...
【技术保护点】
1.一种含氧化硼的碳化钨复合材料,其特征在于:由碳化钨、氧化硼、氧化铝和氧化锆制备而成,其中碳化钨的含量为88‑96wt%,氧化硼、氧化铝和氧化锆的用量都不为0。
【技术特征摘要】
1.一种含氧化硼的碳化钨复合材料,其特征在于:由碳化钨、氧化硼、氧化铝和氧化锆制备而成,其中碳化钨的含量为88-96wt%,氧化硼、氧化铝和氧化锆的用量都不为0。2.根据权利要求1所述含氧化硼的碳化钨复合材料,其特征在于:所述碳化钨的含量为88~95wt%。3.根据权利要求1所述含氧化硼的碳化钨复合材料,其特征在于:所述氧化硼、氧化铝和氧化锆的用量满足以下条件:氧化铝:氧化硼的摩尔比为(0.5~4.5):1,氧化铝与氧化锆的摩尔比为(0.3~2):1。4.根据权利要求3所述含氧化硼的碳化钨复合材料,其特征在于:氧化铝与氧化锆的摩尔比为(0.3~1):1。5.根据权利要求1~4任一项所述含氧化硼的碳化钨复合材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)将碳化钨粉体、B2O3粉体、ZrO2(3Y)粉体和Al2O3粉体超声分散于有机溶剂中,球磨,获得球磨浆料;(2)将球磨浆料干燥,过筛,获得复合粉末;(...
【专利技术属性】
技术研发人员:李小强,李京懋,屈盛官,李东宇,杨超,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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