一种含WC纤维晶增强硬质合金的制备方法

摘要

本发明公开了一种含WC纤维晶增强硬质合金的制备方法，按照如下步骤完成：(1)制备纳米碳化钨纤维晶；(2)制备WC纤维增强超细硬质合金复合粉；(3)将制得的WC纤维增强超细硬质合金粉末加入成型剂、压制、烧结，得到含WC纤维晶增强硬质合金。该工艺设计合理、加工过程中保证了Co粉对WC的有效包裹，WC纤维在烧结时不会发生晶粒的异常长大，能保持晶须的原貌使合金的抗弯强度大幅度提升，并且合金的硬度不会下降，制备的Co同样属于纳米级别的，从而使Co粉的马氏体转变温度降低，最终使合金中面心立方钴含量体积增加，进而提升合金的抗弯强度，从而得到高致密性能和优越机械性能硬质合金。

主权项

一种含WC纤维晶增强硬质合金的制备方法，其特征在于：按照如下步骤完成：（1）将磷钨酸溶于去离子水中，加热到50‑80℃，同时充分搅拌，制成磷钨酸的饱和水溶液，并冷却至室温;（2）将十六烷基三甲基溴化铵溶于去离子水中，同时充分搅拌，制成十六烷基三甲基溴化铵饱和水溶液；（3）将步骤（2）所得的溶液逐滴加入到步骤（1）所得的溶液中，并且边加入边搅拌，渐渐有白色沉淀物生成，滴加完成后，继续搅拌5小时，待完全沉淀后，抽滤，用微波振荡洗涤沉淀物，于70℃真空烘干干燥，干燥压力7‑100帕,得到白色粉末；（4）将步骤（3）所得白色粉末置于Al₂O₃坩埚中，放入真空干燥箱内，以5℃/min的升温速度，升温至1000℃，保温时间10分钟，得到具有一维和二维结构的WC晶体；（5）将硝酸钴溶解于无水乙醇中，加热到40‑60℃，同时伴随搅拌，按联氨：Co²⁺=1:2.5‑3的摩尔比加入联氨，再加入Co（OH）2保持溶液整体pH值为10‑12，再加入溶液百分含量5‑8%的十二烷基三甲基溴化铵作为活性剂；（6）在步骤（4）所得的WC晶体，再加入一定粒度为0.4μm的WC，按WC晶体：0.4μmWC=1‑10%：90‑99%的重量比加入0.4μm的WC，将所得的混合物加入步骤5的溶液中，WC晶体和0.4μmWC的总量与步骤5中钴元素之间的复配重量百分比为92%：8%。（7）将步骤（6）得到的混合溶液，超声振荡，并保持混合溶液的温度50‑80℃，置于惰性气体环境中反应，随着反应的进行，溶液中逐渐生成黑色沉淀物，并产生大量气体，直至溶液中无气泡生成；（8）将步骤（7）所得的黑色沉淀物，采用离心机离心分离，随后用无水乙醇洗涤，得到WC纤维晶增强超细硬质合金复合粉；（9）将步骤（8）所得物质，直接加入成型剂、压制、烧结，得到产品，选用烧结温度为1400‑1450℃，保温时间为1小时。