一种纳米增韧超细晶WC‑Co硬质合金的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米增韧超细晶WC‑Co硬质合金的制备方法，具体包括：WC硬质相与Co粘结相分别采用气流粉碎分级法与高压水雾化法制备0.1～0.5μm的超细粉料，后经过配料、添加纳米金属混合添加剂、气流混粉过筛、球磨掺蜡与干燥过筛、模压与冷等静压成型以及压力烧结与热处理制得超细晶硬质合金，其中纳米金属混合添加剂采用真空电弧熔炼铸锭+快速—原位包装等离子体电弧法制备。纳米金属混合添加剂起到细化硬质合金晶粒、改善材料浸润性、减小空隙率以及增强合金局部晶界强度的作用，从而大大提高了合金的硬度、抗弯强度以及断裂韧性等宏观性能。该方法具有生产效率高、生产成本低、产品质量及纯度高等特点，且节省了大量的工时与能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米增韧超细晶WC-Co硬质合金的制备方法
本专利技术涉及一种硬质合金制备
，具体地说直接添加多种金属组成的合金纳米添加剂生成晶界相的强韧性WC-Co硬质合金制备方法，尤其是制备强韧性超细晶硬质合金的方法。
技术介绍
硬质合金具有高硬度、高强度、高耐磨性、强抗腐蚀性和热膨胀系数低等优点，目前已大量应用于切削刀具、钻齿和矿石破碎机械等，是金属加工，石油钻探、矿山开采等不可缺少的重要材料。然而，硬质合金属于脆性材料，其性能不佳的瓶颈是硬度和强度之间即耐磨性和韧性之间存在着矛盾：普通硬质合金硬度高则强度偏低，而强度高则硬度偏低。研究发现，在钴相含量不变的情况下，当WC晶粒降到1μm以下时，硬质合金的硬度和强度则同时提高，而且这一提高的幅度随着晶粒度进一步减小而更加明显。然而，由于制备超细硬质合金烧结过程中粉末容易长大，致使获得细小晶粒的硬质合金的工艺复杂，注意事项繁多，工艺参数要求高，使得厂家要大幅度更新设备，从而使成本急剧提高，一般对于实际生产意义不大。在硬质合金中加入金属添加剂是提高合金性能的有效途径之一，金属添加剂对硬质合金性能的影响在很多方面已被众多科学工作者所揭示，如金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米增韧超细晶WC‑Co硬质合金的制备方法，其特征包括以下步骤：（1）将粒径小于5mm的WC粗粉料分别由JZDB‑100型气流磨在0.7～0.8MPa工作压力、研磨室氧含量≤10ppm的高纯氩气保护下磨至平均粒度为0.1～0.5μm的细粉料；（2）粘结相Co粉采用JTSWH‑50型高压水雾化生产线制备，在氩气保护下高压水压力为50～80MPa，制备出平均粒度为0.1～0.5μm的球形细粉料；（3）采用真空电弧熔炼铸锭+快速—原位包装等离子体电弧法制备R‑M纳米金属混合粉；（4）在氩气保护氛围中，采用HDQH‑1型脉冲式高速气流混合机将（1）与（2）步制得的WC硬质相和Co粘结相细粉料按WC...

【技术特征摘要】
1.一种纳米增韧超细晶WC-Co硬质合金的制备方法，其特征包括以下步骤：（1）将粒径小于5mm的WC粗粉料分别由JZDB-100型气流磨在0.7～0.8MPa工作压力、研磨室氧含量≤10ppm的高纯氩气保护下磨至平均粒度为0.1～0.5μm的细粉料；（2）粘结相Co粉采用JTSWH-50型高压水雾化生产线制备，在氩气保护下高压水压力为50～80MPa，制备出平均粒度为0.1～0.5μm的球形细粉料；（3）采用真空电弧熔炼铸锭+快速—原位包装等离子体电弧法制备R-M纳米金属混合粉；（4）在氩气保护氛围中，采用HDQH-1型脉冲式高速气流混合机将（1）与（2）步制得的WC硬质相和Co粘结相细粉料按WCxCoy比例同（3）步制得的R-M纳米金属混合添加剂进行均匀混合5～10分钟，后过200目筛；（5）将步骤（4）中的混合粉末加入搅拌球磨机中，研磨介质为WC-Co硬质合金球，球料比为4～6：1，以乙烷为研磨介质，加入石蜡，进行2～3次搅拌研磨，搅拌研磨时间为1～6小时，形成料浆，然后过滤、在50～220℃的条件下经雾化干燥或真空干燥器干燥、过100目筛，制成硬质合金混合料粒；（6）将（5）步制得的混合料采用XY40全自动液压式粉末成型机压制，压强为25MPa，后经300MPa冷等静压制成生坯；（7）将生坯装入压力烧结炉中，在真空负压、350～450℃×1～2h下进行脱蜡处理，后继续抽真空升温；在真空负压、1000～1100℃×0.3～0.6h下进行去气处理，并继续升温；在1150～1250℃×0.3～0.7h下进行固相烧结，后充氩气至-0.06MPa，并继续升温；当温度达到设定烧结温度时向炉体内充入氩气，并在炉内压力为3～10MPa、1280～1420℃×1～2h条件下进行烧结后自然冷却至900℃，后...

【专利技术属性】
技术研发人员：李嘉，王炳智，关锡宠，张俊飞，张强，
申请(专利权)人：沈阳寰博磁电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21