本发明专利技术公开一种制造粗晶粒碳化钨（WC）硬质合金的方法，属于粉末冶金生产工艺领域。选取高温还原、高温碳化工艺生产的费氏粒度为10-30μm、研磨态粒度大于6.0μm的粗晶WC为原料的基础上，先将配比中粗晶WC重量的5-15%进行充分研磨，以获得活性高的细晶WC，然后将配比中其余WC和Co粉加入球磨机中，调整湿磨工艺参数，使剩余的WC与Co在混合均匀的情况下，避免过度破碎WC晶粒，通过在烧结过程中活性高的细晶WC的溶解—析出现象，使产品收缩完全致密，同时合金中WC晶粒进一步长大，从而制备出晶粒度达4.0-8.0μm的高性能粗晶硬质合金的方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种硬质合金的制备方法，尤其是一种制取粗晶粒WC — Co硬质合金的方法。
技术介绍
作为采掘类合金产品，硬质合金在使用过程中受到交变的冲击载荷和温度变化，其破坏形式经常表现为疲劳失效。为了提高合金的抗冲击疲劳和热疲劳能力，需要提高合金的韧性，这可以从提高合金中的钴含量和WC晶粒度入手，而提高合金钴含量的办法会引起合金硬度的下降，导致耐磨性降低，而提高WC晶粒度时，可以在不影响耐磨性的同时，提高合金的韧性，而且WC晶粒度越高，合金的韧性越好。·提高WC晶粒的常用途径是采用粗颗粒的WC粉作为原料，专利200710035791. I介绍了采用Fsss为11. 0-15. O μ m、HCP值为4. 5-5. 38KA/m、接近单晶的粗颗粒WC粉为原料制造粗晶硬质合金的方法，采用该方法，在湿磨过程中粗晶WC会被过度破碎，导致最终合金中的WC晶粒只能达到3. 2-4. Oym0专利201010555355. 9和201110035634. 7分别介绍了在采用粗颗粒WC原料的基础上，通过调整球磨工艺参数，在保证WC与Co充分混合的情况下，减少WC在湿磨过程中的破碎以获得粗晶粒的办法，该方法由于球磨效率受限，WC的表面能较低，在烧结过程中的活性不高，在收缩和晶粒长大方面的溶解一析出现象难以充分发生，导致在合金中容易出现微小孔隙等缺陷，影响合金的整体性能，同时晶粒也难以进一步长大。专利201210066345. 8介绍了将一定比例的细颗粒WC粉与粗WC粉进行混合制取粗晶粒合金的方法，该方法利用细颗粒WC在烧结过程中溶解并在粗颗粒上析出，得到粗晶粒WC粉。与粗WC粉相比，细WC粉在制取过程中存在碳化温度低的特点，此时原料中的杂质难以充分挥发排除，这样所添加的细WC中的杂质会导致所制得的粗晶粒合金中的杂质含量偏高，影响合金的性能。同时在烧结过程中，尽管细WC粉的比表面大，但由于其表面不是“新鲜”表面，活性不高，导致在烧结过程中难以完全溶解并在粗颗粒WC上析出，这时残存的细颗粒WC会影响合金中WC晶粒的整体均匀性。
技术实现思路
为了克服目前粗晶WC硬质合金生产方法的不足，本专利技术旨在提供一种新的制取粗晶粒WC合金的方法，该制作方法可以可以有效解决保证绝大多数粗晶WC粉不会被过度破碎。为达到此目的，本专利技术所提出的技术方案为一种粗晶粒碳化钨的制造方法，粗晶粒碳化钨的制造至少包括以下步骤 第一步选用高温还原高温碳化工艺制得的粗晶碳化钨(WC)粉为原料，碳化钨(WC)粉的供应态粒度为10 μ m-30 μ m、研磨态粒度大于6 μ m ; 第二步根据合金的配比，将配比中碳化钨(WC)总量的5-15%放入球磨机中，按照球料比4飞1加入棒球，按O. 35-0. 5L/kg的液固比加入酒精，球磨20-40小时，使粗晶碳化钨(WC)粉在球磨机中充分破碎成细晶碳化钨(WC)粉； 第三步将重量为6-15%的钴粉，和剩余的85-95%的粗颗粒碳化钨(WC)粉加入球磨机中，以配料的总重量为基准，分别按2-3 1的球料比补充棒球和按O. 15-0. 2L/Kg的液固比补充酒精，再球磨6-12小时，使物料混和均匀； 第四步将上述步骤配好的混合料，按常规的工艺干燥、掺成型剂、压制，并在1440-1480°C进行烧结制得碳化钨(WC)晶粒度度为4_8 μ m的粗晶粒合金。进一步地，在合金中还加有O. 5-1. 5%的TaC或TaNbC，可使合金的耐磨性和抗热疲劳性进一步提闻。进一步地，所述的步骤四的烧结是压力烧结，采用压力烧结代替普通的真空烧结，可进一步减少合金中的孔隙度，提高合金的整体性能。 采用上述方案后，可以确保粗晶WC原料在与Co粉均匀混合的情况下，绝大多数粗晶WC粉不会被过度破碎，通过预先将少量粗晶WC充分破碎成细晶WC，由于这种细WC与普通细颗粒WC相比，具有杂质含量低、内能(晶格畸变)和表面能(“新鲜”表面)高、活性大的特点，使得烧结过程中的溶解一析出机制得以充分发生，保证了合金收缩的完全，减少了可能出现的孔隙，而由粗晶WC破碎产生的细晶WC通过溶解一析出在其余粗晶WC上，又进一步增大了合金中WC的晶粒尺寸。本专利技术所生产的混合料，采用常规的压制、烧结方法，可制备Co含量为6 15%，WC晶粒度为Γ8 μ m的粗晶粒硬质合金。所制得的粗晶WC合金具有孔隙度低、杂质含量低、平均晶粒大的特点。附图说明图I为根据本专利技术生产的WC-8CO粗晶合金的金相组织照片。图2为根据本专利技术生产的WC-9CO-1. OTaC粗晶合金的金相组织照片。图3为根据本专利技术生产的WC-13CO粗晶合金的金相组织照片。具体实施例方式下面将结合具体实施例度本专利技术做进一步地描述。实施例I 将28Kg供应态粒度为15 μ m、研磨态粒度为6. Oym的粗颗粒WC粉放入300L球磨机，同时加入154Kg棒球和12. 6L酒精，球磨28小时，然后加入32KgCo粉、340KgWC粉以及966Kg棒球和67. 4L酒精，加磨12小时卸料，然后按正常的工艺干燥、掺成型剂、压制成试块，在1460°C烧结lh，对产品进行金相检测，合金中孔隙度为A02B00，WC晶粒度为4. 2 μ m，金相照片如图I所示。实施例2 将22Kg供应态粒度为23 μ m、研磨态粒度为6. 5 μ m的粗颗粒WC粉放入300L球磨机，同时加入IIOKg棒球和8. 8L酒精，球磨35小时，然后加入36KgCo粉、338Kg WC粉和4KgTaC以及690Kg的棒球和71. 2L酒精，加磨8小时卸料，然后按正常的工艺干燥、掺成型剂、压制成试块，在1460°C烧结lh，对产品进行金相检测，合金中的孔隙度为A02B00、WC晶粒度为5 μ m，金相照片如图2所示。实施例3 将40Kg供应态粒度27 μ m、研磨态粒度8. 3 μ m的粗颗粒WC粉放入300L球磨机，同时加入200Kg棒球和20L酒精，球磨30小时，然后加入52KgCo粉、308KgWC粉以及800Kg棒球和80L酒精，加磨IOh后卸料，然后按正常的工艺干 燥、掺成型剂、压制成试块，在1460°C烧结lh，对产品进行金相检测，合金中孔隙度为A00B00、WC晶粒度为7 μ m，金相照片如图3所示。通过上述实施例可以看出，本专利技术涉及一种粗晶粒碳化钨的制造方法，粗晶粒碳化钨的制造至少包括以下步骤 第一步选用高温还原高温碳化工艺制得的粗晶碳化钨(WC)粉为原料，碳化钨(WC)粉的供应态粒度为10 μ m-30 μ m、研磨态粒度大于6 μ m ; 第二步根据合金的配比，将配比中碳化钨(WC)总量的5-15%放入球磨机中，按照球料比4 6 1加入棒球，按O. 35-0. 5L/kg的液固比加入酒精，球磨20-40小时，使粗晶碳化钨(WC)粉在球磨机中充分破碎成细晶碳化钨(WC)粉； 第三步将重量为6-15%的钴粉，和剩余的85-95%的粗颗粒碳化钨(WC)粉加入球磨机中，以配料的总重量为基准，分别按2-3 1的球料比补充棒球和按O. 15-0. 2L/Kg的液固比补充酒精，再球磨6-12小时，使物料混和均匀； 第四步将上述步骤配好的混合料，按常规的工艺干燥、掺成型剂、压制，并在1440-1480°C进行烧结制得碳化钨(WC)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种粗晶粒碳化钨的制造方法，其特征在于：粗晶粒碳化钨的制造至少包括以下步骤：第一步：选用高温还原高温碳化工艺制得的粗晶碳化钨（WC）粉为原料，碳化钨（WC）粉的供应态粒度为10μm？30μm、研磨态粒度大于6μm；第二步：根据合金的配比，将配比中碳化钨（WC）总量的5？15%放入球磨机中，按照球料比4~6：1加入棒球，按0.35？0.5L/kg的液固比加入酒精，球磨20？40小时，使粗晶碳化钨（WC）粉在球磨机中充分破碎成细晶碳化钨（WC）粉；第三步：将重量为6？15%的钴粉，和剩余的85？95%的粗颗粒碳化钨（WC）粉加入球磨机中，以配料的总重量为基准，分别按2？3：1的球料比补充棒球和按0.15？0.2L/Kg的液固比补充酒精，再球磨6？12小时，使物料混和均匀；第四步：将上述步骤配好的混合料，按常规的工艺干燥、掺成型剂、压制，并在1440？1480℃进行烧结制得碳化钨（WC）晶粒度度为4？8μm的粗晶粒合金。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴建国，张国顺，罗桂甫，
申请(专利权)人：株洲肯特硬质合金有限公司，
类型：发明
国别省市：
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