一种稀土添加超细晶高韧性WC-10Co硬质合金材料及制备方法技术

一种稀土添加超细晶高韧性WC‑10Co硬质合金材料及制备方法，属于粉末冶金领域。所述硬质合金成分为:碳化钨88.7％‑89.1％，钴10％，碳化钒0.5％，碳化铬0.3％，氧化镨0.1％‑0.5％(或者氧化钕0.1％‑0.5％)。稀土氧化物可以通过影响粘结相Co中W元素含量以及影响烧结中液相温度来细化WC晶粒，从而提高硬质合金硬度；并且稀土氧化物可以通过作用Co相，增强韧性。随着稀土氧化物含量增加则会恶化合金连续性，因此将稀土氧化物添加含量限制在一定范围之内。本发明专利技术通过球磨、压型和真空烧结方式制备得到稀土添加超细晶高韧性WC‑10Co硬质合金。本发明专利技术的硬质合金晶粒尺寸细小，最小达到190nm，不但具有较高的硬度，最高可达2100HV，同时还有良好的韧性，最高可达28.17MPa·m

A kind of WC-10Co cemented carbide material with ultrafine grain and high toughness added by rare earth and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种稀土添加超细晶高韧性WC-10Co硬质合金材料及制备方法
本专利技术涉及一种稀土添加超细晶高韧性WC-10Co硬质合金材料及制备方法，属于粉末冶金领域。
技术介绍
硬质合金具有硬度高、强度高、耐磨损、耐腐蚀等优良性能。硬质合金号称“工业牙齿”，在工业生产中的各个领域的应用非常广泛，它经常用于切削、钻探、采矿、成型和其他工具制造，未来在航天航空、汽车工业、高端装备制造业等领域有很大的需求。随着WC粒度的减小，其硬度和耐磨性有很大起升的同时，其韧性也有很大的改善。目前常见的抑制剂有VC、Mo2C、Cr3C2、NbC、TaC等。查阅到的硬质合金专利比较多，主要聚焦在成分设计(粘结相、抑制剂选择)、烧结工艺或者制备硬质合金涂料和梯度硬质合金上，现在成分设计与烧结工艺方面列举下面几个例子加以说明：中国专利申请CN201910684705.2介绍了一种硬质合金材料，该硬质合金晶粒抑制剂包括VC、TiC、Cr3C2或TaC，在脱蜡烧结之后采用选区激光熔化3D打印技术制备硬质合金样件，最后得到硬质合金材料硬度达到1687.5HV，断本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土添加超细晶高韧性WC-10Co硬质合金材料，其特征在于，以重量百分数计，包含如下组分，碳化钨88.7％-89.1％，钴10％，碳化钒0.5％，碳化铬0.3％，氧化镨0.1％-0.5％或者氧化钕0.1％-0.5％；氧化镨和氧化钕作为抑制剂在抑制WC晶粒长大、提高硬质合金硬度的同时，还能提高硬质合金的韧性。/n

【技术特征摘要】
1.一种稀土添加超细晶高韧性WC-10Co硬质合金材料，其特征在于，以重量百分数计，包含如下组分，碳化钨88.7％-89.1％，钴10％，碳化钒0.5％，碳化铬0.3％，氧化镨0.1％-0.5％或者氧化钕0.1％-0.5％；氧化镨和氧化钕作为抑制剂在抑制WC晶粒长大、提高硬质合金硬度的同时，还能提高硬质合金的韧性。


2.根据权利要求1所述的稀土添加超细晶高韧性WC-10Co硬质合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：按比例称取碳化钨、钴、碳化钒、碳化铬和氧化镨或氧化钕粉末，
球磨介质为无水乙醇，添加粒装石蜡，以及氧化锆小球，进行球磨混粉；
步骤2：将混合粉料过筛；
步骤3：将混合粉料干燥；
步骤4：将过筛的粉末直接倒入模具中，进行压型；
步骤5：在真空气氛保护下，以2℃/min的升温速率持续升温到500℃，保温后，再以4℃/min的升温速率持续升温到1380±20℃，保温，最后随炉冷却，制备稀土添加超细晶高韧性WC-10Co硬质合金。


3.根据权利要求2所述的稀土添加超细晶高韧性WC-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：于浩，吴伟嘉，黎淑英，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11