【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种超细硬质合金的制备，属于粉末冶金领域。
技术介绍
1、硬质合金由难熔金属碳化物（wc、tic或tac）和粘结相（co、fe或ni）组成。其中由wc和co组成的硬质合金因其优异的硬度、断裂韧性、耐磨性、化学稳定性等性能被广泛的应用在石油钻井、采矿和机械加工等领域。随着制造业的不断发展，对高性能硬质合金的需求将越来越强烈。
2、影响硬质合金使用场景和适用范围的关键力学性能是硬度和断裂韧性。根据霍尔-佩奇效应可知，晶粒尺寸越小，试样的硬度越高。想要制得具有超高硬度的硬质合金，就需要降低wc晶粒尺寸的大小。但硬质合金的断裂韧性却与晶粒大小成正比。当晶粒尺寸较大时，合金内部裂纹的扩展方式主要为穿晶断裂。穿晶断裂可以有效消耗裂纹尖端释放的能量，从而延缓裂纹扩展的速度，提升断裂韧性。当晶粒尺寸较小时，裂纹的扩展形式就由穿晶断裂转变为沿晶断裂。沿晶断裂会显著降低试样的断裂韧性。因此，如何制备兼具硬度和断裂韧性的硬质合金已经成为目前研究的热点。
3、研究表明，当wc晶粒尺寸降低至0.5μm以下时，试样的硬度和断裂韧性将同时得到提升。添加晶粒生长抑制剂如vc、cr3c2、nbc等是制备超细硬质合金的有效方法，但不充分的球磨时间和不合适的分散方法将会导致晶粒生长抑制剂的不均匀分布，从而对硬质合金的晶粒尺寸和力学性能造成影响。金属元素v和cr的优势在于：（1）颗粒尺寸小，扩散速度快，能够更加均匀地分布在硬质合金基体中；（2）反应活性高，能够有效抑制wc在液相中的溶解，延缓wc晶粒长大；（3）可以提高硬质合金的硬
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决的技术问题是提出一种超细硬质合金的新型制备方法。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术的超细硬质合金的合成方法包括以下步骤：
3、a、按比例称取碳化钨、钒、铬和钴与硬质合金球、无水乙醇或丙酮一起放入球磨罐中混合均匀、干燥；
4、b、量取步骤a所制得的混合粉末，置于石墨模具中在一定烧结条件下进行放电等离子烧结，最终制得超细硬质合金。
5、本专利技术所述的制备超细硬质合金的方法中，试样各物质质量百分比分别为碳化钨86%-93.2%，钴6%-10%，钒0.4%-2.0%，铬0.4%-2.0%。
6、本专利技术所述的制备超细硬质合金的方法中，试样各物质尺寸分别为：碳化钨0.2μm，钴60nm，钒1-3μm，铬1-3μm。
7、本专利技术所述的超细硬质合金的制备方法中：原料的混合方式为行星式球磨或滚筒式球磨。
8、本专利技术所述的超细硬质合金的制备方法中：混合时间为12-24h，球磨后干燥温度为60-100℃，干燥时间为12-24h。
9、本专利技术所述的超细硬质合金的制备方法中：升温速度为：100-150℃/min；烧结温度范围为：1250-1400℃；烧结压力为：20-50mpa；保温保压时间为：2-10min。
10、与现有的硬质合金制备方法相比，本专利技术的优点在于：
11、（1）原料种类相同的情况下，采用具有更高表面能的细粒度的粉末，有助于提高烧结驱动力，使烧结更容易进行。
12、（2）小尺寸原料具有高的迁移速率，放电等离子烧结能够加速粒子扩散速度，两者协调配合使金属元素在烧结过程中充分的扩散至基体的各个位置，对wc晶粒实现整体的均匀抑制作用。
13、（3）相较传统烧结方式，放电等离子烧结可以显著缩短烧结周期，提升生产效率。
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1.一种超细硬质合金的制备，其特征在于：所述合成方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备超细硬质合金的方法，其特征在于：试样各物质质量百分比分别为碳化钨86%-93.2%，钴6%-10%，钒0.4%-2.0%，铬0.4%-2.0%。
3.根据权利要求1所述的制备超细硬质合金的方法，其特征在于：试样各物质尺寸分别为：碳化钨0.2μm，钴60nm，钒1-3μm，铬1-3μm。
4.根据权利要求1所述的制备超细硬质合金的方法，其特征在于：所述混合方式是行星式球磨或滚筒式球磨。
5.根据权利要求1所述的制备超细硬质合金的方法，其特征在于：所述混合时间为12-24h，球磨后干燥温度为60-100℃，干燥时间为12-24h。
6.根据权利要求1所述的制备超细硬质合金的方法，其特征在于：所述制备超细硬质合金的烧结在真空条件（≤1×10-2Pa）下进行，升温速率为100-150℃/min，烧结温度为1250-1400℃，保温保压时间为2-10min，烧结压力为20-50MPa。
7.根据权利要求1所述的制备超细硬质合
...【技术特征摘要】
1.一种超细硬质合金的制备，其特征在于：所述合成方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备超细硬质合金的方法，其特征在于：试样各物质质量百分比分别为碳化钨86%-93.2%，钴6%-10%，钒0.4%-2.0%，铬0.4%-2.0%。
3.根据权利要求1所述的制备超细硬质合金的方法，其特征在于：试样各物质尺寸分别为：碳化钨0.2μm，钴60nm，钒1-3μm，铬1-3μm。
4.根据权利要求1所述的制备超细硬质合金的方法，其特征在于：所述混合方式是行星式球磨或滚筒式球磨。
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵志伟，江浩，郑红娟，梁笑微，胡秋俊，赵小苗，
申请(专利权)人：河南工业大学，
类型：发明
国别省市：
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