一种原位制备超细硬质合金的方法技术

本发明专利技术属于粉末冶金领域，涉及一种原位制备超细硬质合金的方法。所述的制备方法包括以下步骤：a、按照一定的质量百分比称取碳化钨或钨、钴、钒、铬和炭黑，与无水乙醇一起放入球磨罐中进行均匀混合、干燥；b、称取步骤a中所制得的混合粉末，采用放电等离子烧结设备在真空下进行烧结（≤1×10<supgt;‑2</supgt;Pa），烧结参数为：烧结温度：1250‑1400℃，烧结压力：20‑40MPa，升温速率：50‑120℃/min，保温时间：2‑16min；最终制得含有原位合成晶粒生长抑制剂的超细硬质合金。该硬质合金的力学性能如下：维氏硬度范围为：1889.8 kgf/mm²‑2254 kgf/mm²；断裂韧性范围为：9.2 MPa·m<supgt;1/2</supgt;‑14.1MPa·m<supgt;1/2</supgt;。WC晶粒尺寸为200nm‑500nm左右，试样具有较高的致密度和均匀的微观结构。本制备方法具有工艺简便，生产周期短、生产效率高等优点，有利于工业化生产。所制得的硬质合金力学性能优异，适用领域宽，具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过原位制备超细硬质合金的方法，属于粉末冶金领域。

技术介绍

1、硬质合金是由难熔金属碳化物作为硬质相，金属（co、ni、fe）作为粘结相，采用粉末冶金方法制备出的一种金属基复合材料。具有高硬度、高强度、高耐磨性、较好的抗冲击性及抗热震性等性能，被广泛的应用在机械加工、汽车制造、石油钻井和矿山工程等领域。

2、对于硬质合金来说，其硬度与断裂韧性往往是相互排斥的，这就限制了其在高端精密制造领域的应用。研究表明，当硬质合金中晶粒尺寸的范围降低至0.5μm以下时，硬度和断裂韧性均得到明显提升。因此，如何将wc晶粒尺寸大幅减小就成为研究者探索的重点。

3、目前采用较多的制备超细晶粒硬质合金的方法是：（1）采用快速烧结方式，如放电等离子烧结，微波烧结，高频感应烧结和选区激光烧结等。快速烧结方式能够有效缩短加热时间，减小wc晶粒粗化的驱动力；（2）添加晶粒生长抑制剂，例如vc、cr3c2、tic等过渡族金属碳化物。晶粒生长抑制剂能够显著抑制wc晶粒长大，提升试样力学性能。但晶粒生长抑制剂的抑制效果受到添加量和分散状态的影响。过本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种原位制备超细硬质合金的方法，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所述的原位制备超细硬质合金的方法，其特征在于： 原料各部分质量百分比为： 碳化钨体系：碳化钨86%-93.2%，钴6%-10%，钒0.35%-1.73%，铬0.33%-1.66%，炭黑0.12%-0.61%；钨体系：钨80.48%-87.48%，钴6%-10%，钒0.35%-1.73%，铬0.33%-1.66%，炭黑5.84%-6.13%。

3.根据权利要求1所述的原位制备超细硬质合金的方法，其特征在于：各原料尺寸分别为：碳化钨：200nm，钨：50nm和500nm，钴：...

【技术特征摘要】

1.一种原位制备超细硬质合金的方法，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所述的原位制备超细硬质合金的方法，其特征在于： 原料各部分质量百分比为： 碳化钨体系：碳化钨86%-93.2%，钴6%-10%，钒0.35%-1.73%，铬0.33%-1.66%，炭黑0.12%-0.61%；钨体系：钨80.48%-87.48%，钴6%-10%，钒0.35%-1.73%，铬0.33%-1.66%，炭黑5.84%-6.13%。

3.根据权利要求1所述的原位制备超细硬质合金的方法，其特征在于：各原料尺寸分别为：碳化钨：200nm，钨：50nm和500nm，钴：60nm，钒：1-3μm，铬：1-3μm，炭黑：20nm。

4.根据权利要求1所述的原位制备超细硬质合金的方法，其特征在于： 所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志伟，江浩，郑红娟，王潘俊，白柳扬，卢新坡，杜苏轩，
申请(专利权)人：河南工业大学，
类型：发明
国别省市：