The invention belongs to the technical field of cemented carbide, and discloses a high-entropy superfine tungsten carbide cemented phase cemented carbide and a preparation method thereof. The ultra-fine tungsten carbide cemented carbide with high entropy alloy as binder phase and tungsten carbide as hard phase has at least five components of Al, Co, Cr, Cu, Fe and Ni, and the atomic percentage of each element is 5-35%. Methods: High-entropy alloy powder and WC powder were mixed and sintered by spark plasma to obtain ultra-fine tungsten carbide cemented with high-entropy alloy binder phase. The tungsten carbide cemented carbide of the invention has fine grains and good comprehensive mechanical properties, does not need to add grain growth inhibitors, and significantly reduces the consumption of cobalt and the cost of raw materials.
【技术实现步骤摘要】
一种高熵合金粘结相超细碳化钨硬质合金及其制备方法
本专利技术涉及一种高熵合金粘结相超细碳化钨硬质合金及其制备方法,属于硬质合金
技术介绍
硬质合金具有高硬度、良好的高温强度及断裂韧性,在工业上得到了广泛的应用,如金属切削的刀具、钻头、拔模等,因而又被誉为“工业的牙齿”。硬质合金由硬质相和粘结相通过粉末冶金工艺制备而成,硬质相为硬质合金提供高硬度,粘结相则为其提供韧性,且通常随着硬度的提高断裂韧性降低。为了提高硬质合金的综合性能,降低成本以适应工业发展的需求,人们对制备超细/纳米晶硬质合金,开发新型粘结相进行了大量的研究。尽管制备超细/纳米晶硬质合金可以提高硬质合金的综合性能,但其工艺复杂,且超细/纳米硬质合金粉末在烧结过程中快速长大使得其失去超细/纳米晶特征,因而需要加入晶粒长大抑制剂。另一方面,虽然一些新型粘结相被开发出来,但是具有磁性和毒性且为战略性资源的钴仍是目前应用最广泛的粘结相,这也是制备新型粘结相面临的重要挑战。因此,为了进一步提高硬质合金的综合力学性能,同时开发性能优良可替代Co的粘结相,本专利技术提出以高熵合金为粘结相,采用放电等离子烧结制备综合力学性能良好的超细碳化钨硬质合金。
技术实现思路
为了克服现有碳化钨硬质合金的缺点和不足,本专利技术的目的在于提出一种具有良好综合力学性能的超细碳化钨硬质合金及其制备方法。本专利技术的高熵合金粘结相超细碳化钨硬质合金中粘结相为固溶体高熵合金,WC为硬质相。通过调整高熵合金粘结相中组元及其含量可以部分或完全替代Co元素,有效降低原材料成本。本专利技术利用高熵合金对WC晶粒长大的抑制作用,无需添加 ...
【技术保护点】
1.一种高熵合金粘结相超细碳化钨硬质合金,其特征在于:以高熵合金为粘结相,以碳化钨为硬质相;所述高熵合金的组元为Al、Co、Cr、Cu、Fe和Ni中的至少五种,且每种元素的原子百分比为5~35%。
【技术特征摘要】
1.一种高熵合金粘结相超细碳化钨硬质合金,其特征在于:以高熵合金为粘结相,以碳化钨为硬质相;所述高熵合金的组元为Al、Co、Cr、Cu、Fe和Ni中的至少五种,且每种元素的原子百分比为5~35%。2.根据权利要求1所述高熵合金粘结相超细碳化钨硬质合金,其特征在于:所述高熵合金在高熵合金粘结相超细碳化钨硬质合金中质量百分比为5~20%。3.根据权利要求1或2所述高熵合金粘结相超细碳化钨硬质合金的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:将高熵合金粉与WC粉末混合后进行放电等离子体烧结成型,获得高熵合金粘结相超细碳化钨硬质合金。4.根据权利要求3所述高熵合金粘结相超细碳化钨硬质合金的制备方法,其特征在于:所述烧结的条件为:烧结的压力≥30MPa;烧结的温度为1200~1350℃。5.根据权利要求3所述高熵合金粘结相超细碳化钨硬质合金的制备方法,其特征在于:具体包括以下步骤:(1)球磨制备高熵合金粉将Al、Co、Cr、Cu、Fe和Ni粉末按配比混合均匀,球磨,获得高熵合金粉末;所述球磨在惰性氛围下进行;(2)球磨混料将高熵合金粉末和WC粉末混匀,球磨,过筛...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘允中,罗文艳,沈君剑,
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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