一种轻质高硬多组元硬质合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种轻质高硬多组元硬质合金及其制备方法，属于硬质合金材料制备技术领域。本发明专利技术轻质高硬多组元硬质合金是以多组元碳化物为硬质相、富Co合金为粘结相组成的，按原子百分比计，由C 42～45％，W 8～9％，Ta 1～9％，Nb 7～9％，Zr 0～9％，Ti 8～18％，V 0～9％，Co 6～12％，Fe 0.5～2％，Ni 0.3～2％，Cr 0～1％，Cu 0～1％组成，各组分原子百分比之和为100％。本发明专利技术提供的轻质高硬多组元硬质合金显著低于传统WC‑Co合金，并且具有高硬度和较高断裂韧性，有望为解决硬质合金作为刀具强韧性和耐磨性差，及耗能高等问题开辟新途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于硬质合金材料制备，具体涉及到一种轻质高硬多组元硬质合金及其制备方法。

技术介绍

1、硬质合金是一种以难熔金属碳化物/氮化物为硬质相，以过渡金属/合金为粘结剂的硬质金属。硬质合金已被广泛应用于切削、采矿和工具钻孔等许多工业领域。由于钴与wc的良好润湿性，在硬质合金中主要用作粘结剂。钴的加入也可降低wc的烧结温度。然而，在烧结过程中，钴会引起wc晶粒的异常生长，明显降低硬质合金的耐磨性。此外，co作为一种关键而稀缺的战略金属，价格昂贵，其毒性和污染问题不容忽视。

2、传统硬质合金的质量密度约为14.5～15.0g/cm3，相同体积下的硬质合金刀具，其高重量特征势必导致高能耗。多组元硬质合金是以多组元碳化物为硬质相，多组元合金为粘结相。其成分复杂但结构简单的特征，使其相较于传统wc-co硬质合金在轻量化、硬度、韧性、耐磨性及热稳定性方面具有优势、也具有更广阔的成分和结构调控空间。然而，在现有报道co粘结剂的替代材料中，由于多组元合金与硬质相之间的界面反应，导致单一fcc粘结相结构总是缺失的，如以等原子比fenicocr为粘结相时，cr元本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种轻质高硬多组元硬质合金，其特征在于：所述轻质高硬多组元硬质合金是以多组元碳化物为硬质相、富Co合金为粘结相组成的；

2.如权利要求1所述的轻质高硬多组元硬质合金，其特征在于：所述轻质高硬多组元硬质合金具有如下特征：

3.如权利要求1所述的轻质高硬多组元硬质合金，其特征在于：所述硬质相按原子百分比计，由C 48～52％，W 9～11％，Ta 9～11％，Nb 9～11％，Zr9～11％，Ti 9～11％构成，或由C 48～52％，W 9～11％，Ta 1.8～2.1％，Nb 8.5～9.5％，V 8.5～9.5％，Ti 19～21％构成。

4.如...

【技术特征摘要】

1.一种轻质高硬多组元硬质合金，其特征在于：所述轻质高硬多组元硬质合金是以多组元碳化物为硬质相、富co合金为粘结相组成的；

2.如权利要求1所述的轻质高硬多组元硬质合金，其特征在于：所述轻质高硬多组元硬质合金具有如下特征：

3.如权利要求1所述的轻质高硬多组元硬质合金，其特征在于：所述硬质相按原子百分比计，由c 48～52％，w 9～11％，ta 9～11％，nb 9～11％，zr9～11％，ti 9～11％构成，或由c 48～52％，w 9～11％，ta 1.8～2.1％，nb 8.5～9.5％，v 8.5～9.5％，ti 19～21％构成。

4.如权利要求1所述的轻质高硬多组元硬质合金，其特征在于：所述粘结相按原子百分比计，由co 76～79％，fe 8～9％，cr 8～9％，ni 2～5％构成，或由co 79～82％，fe 8～9％，cr 3～5％，ni 3～5％，cu 3～5％构成。

5.如权利要求1～4中任一项所述的轻质高硬多组元硬质合金，其特征在于：所述轻质高硬多组元硬质合金按原子百分比计，由c 42～44％，w 8～9％，ta 8～9％，nb 8～9％，zr8～9％，ti 8～9％，co 10～11％，fe 1～2％，ni 0.2～1％，cr 1～2％构成；或由c 42～44％，w 8～9％，ta 8～9％，nb 8...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志明，胡娇娇，甘科夫，严定舜，张勇，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：