一种立体网络增韧WC复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于合金材料技术领域，公开了一种立体网络增韧WC复合材料及其制备方法。所述WC复合材料由87.85～91.99wt.％的WC，8.0～12.0wt.％的Si3N4晶须，0.01～0.15wt.％的超细氮化硼多孔纤维以及不可避免的微量杂质组成。其制备方法为：将WC粉体，超细氮化硼多孔纤维，以及α‑Si3N4粉体、Y2O3粉体和Al2O3粉体，和有机溶剂置于球磨机中进行湿式球磨，然后干燥除去溶剂后过筛，获得颗粒尺寸≤300μm的复合粉末，再烧结固化成形，得到无粘结相的立体网络增韧WC复合材料。所得WC复合材料具有很高的硬度、耐磨性、抗氧化性能以及较好的韧性，适合作为刀具或模具材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于合金材料
，具体涉及一种立体网络增韧WC复合材料及其制备方法。
技术介绍
WC-Co硬质合金，是一种常见的、重要的硬质合金种类(YG系列)，广泛地应用于现代刀具材料，耐磨、耐腐蚀和耐高温材料领域，有现代工业的牙齿之称。纯WC材料很难烧结致密，即使烧结致密，烧结温度也往往在2000℃以上，易对设备造成损害，并且烧结后断裂韧性只有～4MPa·m1/2。Co作为WC烧结时的一种粘结相，对WC有非常好的润湿性，同时能使WC烧结温度降低到～1400℃，烧结时Co成为液相，大大增加WC颗粒扩散速率，使烧结致密，烧结后碳化钨复合材料通常断裂韧性在～12MPa·m1/2。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％。对中国的Co原料的供应也存在很多不稳定因素。同时Co作为一种粘结剂，降低了WC材料的硬度、耐腐蚀性和耐高温性，限制了WC材料在某些极端服役环境下的应用。因此，寻找一种常见的来源广泛的非粘结相的材料来替代Co，摆脱对国外的依赖，同时提高WC类硬质合金的硬度和高温性能就显得非常重要。目前在对无粘结相WC材料的研究本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立体网络增韧WC复合材料，其特征在于：所述WC复合材料由87.85～91.99wt.％的WC，8.0～12.0wt.％的Si3N4晶须，0.01～0.15wt.％的超细氮化硼多孔纤维以及不可避免的微量杂质组成。

【技术特征摘要】
1.一种立体网络增韧WC复合材料，其特征在于：所述WC复合材料由87.85～91.99wt.％的WC，8.0～12.0wt.％的Si3N4晶须，0.01～0.15wt.％的超细氮化硼多孔纤维以及不可避免的微量杂质组成。2.根据权利要求1所述的一种立体网络增韧WC复合材料，其特征在于：所述Si3N4晶须由α-Si3N4、Y2O3和Al2O3通过三元共晶反应，从α相转变为β相原位自生得到。3.权利要求1或2所述的一种立体网络增韧WC复合材料的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：(1)将WC粉体，超细氮化硼多孔纤维，以及原位自生Si3N4晶须所需的α-Si3N4粉体、Y2O3粉体和Al2O3粉体，和有机溶剂置于球磨机中进行湿式球磨，制得球磨浆料；(2)将球磨浆料干燥除去溶剂后过筛，获得颗粒尺寸≤300μm的复合粉末；(3)将步骤(2)所得复合粉末置于模具中烧结固化成形，得到无粘结相的立体网络增韧WC复合材料。4.根据权利要求3所述的一种立体网络增韧WC复合材料的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小强，曹廷，屈盛官，黄阳，梁良，伍尚华，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44