一种提高盾构刀具硬质合金性能的方法及系统技术方案

本发明专利技术属于合金技术领域，公开了一种提高盾构刀具硬质合金性能的方法及系统，方法为：将石墨烯预先均匀地分散于有机溶剂中形成分散液之后，再与粗晶WC粉，Co粉混合，再依次经过球磨、干燥、烧结工序制得盾构刀具硬质合金。本发明专利技术石墨烯利用在有机溶剂中的超声震荡分散，并与硬质合金原料粉末进行长时间的球磨，能够到达良好的混合效果，从而实现在后续烧结过程中使组织均匀，降低烧结缺陷；利用石墨烯所具有的优异的导热性能和兼具的综合力学性能，实现对硬质合金导热性能的提升和力学性能的增强。

A method and system for improving the performance of the cemented carbide of the shield cutter

【技术实现步骤摘要】
一种提高盾构刀具硬质合金性能的方法及系统
本专利技术属于合金
，尤其涉及一种提高盾构刀具硬质合金性能的方法及系统。
技术介绍
硬质合金是以高硬度、高熔点金属的碳化物(WC、TiC)为基体，以钴(Co)、镍(Ni)或钼(Mo)为粘结相组成的复合材料。硬质合金具有独特的性能组合，即良好的耐磨性、高的硬度、高抗压强度、高弹性模量、强抗冲击性能、高耐腐蚀性、尺寸稳定等。盾构刀具刀头一般就是用粗晶WC-Co类硬质合金制成。关于盾构刀具失效机制和刀具温度方面的研究表明，盾构施工过程中刀具的主要失效形式是断裂和磨损，两种失效现象都与刀具的温度密切相关，如，在常温WC-6Co的冲击韧性有2J/mm2,而在400℃时就降到了0.4J/mm2，可见在高温时受到冲击，极容易断裂,在掘进时,刀具的温度一般认为可达到300℃到500℃，局部温度可达1000℃以上。特别是在软硬不均的地层掘进时，由于黏土的粘结，使得刀具散热困难，刀具承受了更高的使用温度，以致力学性能明显下降，使用寿命大幅度降低。要想提高硬质合金盾构刀具性能，延长其使用寿命，在增强其力学性能的同时，提高其导热散热性尤为重要。综上所述，现有技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高盾构刀具硬质合金性能的方法，其特征在于，所述提高盾构刀具硬质合金性能的方法，采用了超声振荡及球磨的物理方法，或借助于化学方法使石墨烯能在合金粉末中分散均匀；在液相还原法制备钴粉的过程中将石墨烯均匀分散在Co粉中，制备Co粉的化学方程式为：Co

【技术特征摘要】
1.一种提高盾构刀具硬质合金性能的方法，其特征在于，所述提高盾构刀具硬质合金性能的方法，采用了超声振荡及球磨的物理方法，或借助于化学方法使石墨烯能在合金粉末中分散均匀；在液相还原法制备钴粉的过程中将石墨烯均匀分散在Co粉中，制备Co粉的化学方程式为：Co2++4NaOH→[Co(OH)4]2-+4Na+2[Co(OH)4]2-+N2H4·H2O→2Co↓+N2↑+5H2O+4OH-；在Co的溶液中添加石墨烯，振荡分散后加入氢氧化钠形成Co的络合物，后加入联氨还原，使石墨烯作为Co非均质形核的夹杂，与Co共同沉淀下来使石墨烯在Co中分散；然后再将得到的Co粉与WC进行球磨。2.如权利要求1所述的提高盾构刀具硬质合金性能的方法，其特征在于，所述提高盾构刀具硬质合金性能的方法具体包括：步骤一，将计算配比的石墨烯加入有机溶剂中分散成均匀悬浮液；步骤二，将步骤一所得悬浮液加入到计算配比的WC、Co粉中进行球磨混，将石墨烯与硬质合金粉末混合；步骤三，将步骤二所得混合粉体进行干燥；步骤四，将步骤三所得混合粉末烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙振川，肖文凯，罗序军，宋睿琨，王晗，
申请(专利权)人：盾构及掘进技术国家重点实验室，武汉大学，
类型：发明
国别省市：河南,41