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一種微觀非均勻成份及結構的硬質合金及其制備方法與流程

文檔序號:12109753閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種微觀非均勻成份及結構的硬質合金,其特征在于,該硬質合金中總Co含量為3~30wt%;Co相中含W的不均勻典型含量的質量百分數分別為38%,27.4%, 11%, 7.6%, 5.0%,1.0%;該硬質合金的密度14.38g/cm3、抗彎強度2480kg/mm2,HRA硬度為86.8,斷裂韌性16.3MPa﹒m1/2

2.一種權利要求1所述的微觀非均勻成份及結構的硬質合金的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:

1)配Co:調整預混合金粉中各組分的比例,使其總Co含量為3-30wt%,然后球磨混合8~12小時,自然干燥至恒重,得到混勻原料;所述的預混合金粉為精預合金粉、合金團粒粉、WC粉和Co粉中的至少一種;

2)摻膠壓制:按每kg混勻原料加入濃度為11.5~12.5wt%的橡膠溶液 88~92mL的比例,向步驟1)得到的混勻原料加入橡膠溶液,再進行干燥、擦篩、壓制成壓坯;

3)燒結:將步驟2)得到的壓坯進行真空燒結或者氫氣燒結,燒結溫度為1300~1600℃,燒結保溫時間為1~2小時;取出后降至室溫即得到微觀非均勻成份及結構的硬質合金。

3.根據權利要求2所述的微觀非均勻成份及結構的硬質合金的制備方法,其特征在于,步驟1)中所述的精預合金粉,其制備步驟為:

(1)球磨配料:將WC粉與Co粉按質量比90~96:4~10混合,用球磨機球磨36~76h,制得混合粉料;其中,WC粉的碳含量為5.9~6.20wt%;

(2)制預合金塊:向步驟(1)得到的混合粉料中加入占該混合粉料1-2wt%的成型劑,球磨混合均勻并壓制成坯塊,然后送入燒結爐內,在1380~1460℃、真空或氫氣氣氛下燒結6~12h,得到預合金塊;所述的成型劑為質量分數為10%的橡膠溶液;

(3)制精預合金粉:將步驟(2)得到的預合金塊破碎至≤5mm,然后用球磨機球磨12~24小時,過篩并選取粒徑80~160目之間的粉末作為精預合金粉。

4.根據權利要求3所述的微觀非均勻成份及結構的硬質合金的制備方法,其特征在于,在步驟(3)的破碎操作前,還包括水淬操作:將步驟(2)得到的預合金塊加熱到750~900℃,再水淬,自然干燥至恒重。

5.根據權利要求2所述的微觀非均勻成份及結構的硬質合金的制備方法,其特征在于,步驟1)中所述的合金團粒粉,其制備方法是將廢舊硬質合金破碎至≤5mm,再用球磨機球磨12~24h,過篩并選取粒徑80~160目之間的粉末作為合金團粒粉。

6.根據權利要求5所述的微觀非均勻成份及結構的硬質合金的制備方法,其特征在于,在將廢舊硬質合金破碎前,還包括水淬操作:將廢舊硬質合金加熱到750~900℃,再水淬,自然干燥至恒重。

7.根據權利要求2所述的微觀非均勻成份及結構的硬質合金的制備方法,其特征在于,步驟1)中的預混合金粉是質量比為5:41:4的精預合金粉、WC粉和Co粉的混合物。

8.根據權利要求2所述的微觀非均勻成份及結構的硬質合金的制備方法,其特征在于,步驟1)中的預混合金粉是質量比為1:9的精預合金粉、合金團粒粉的混合物。

9.根據權利要求2所述的微觀非均勻成份及結構的硬質合金的制備方法,其特征在于,步驟1)中的預混合金粉是質量比為1:1:7.5:0.8的精預合金粉、合金團粒粉、WC粉和Co粉的混合物。

10.根據權利要求2所述的微觀非均勻成份及結構的硬質合金的制備方法,其特征在于,步驟1)中的預混合金粉是兩種合金團粒粉的混合物,兩種合金團粒粉分別為碳含量為5.42wt%的高碳界合金團粒粉和碳含量為5.25wt%的低碳界合金團粒粉,二者的質量比為3:7。

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