以镍－铝金属间化合物Ni₃Al为粘结相的硬质合金及制备方法

摘要

本发明公开了一种镍－铝金属间化合物Ni3Al为粘结相的硬质合金，其中B为0.0025~0.0252wt%，粘结相体积百分比为10%～40%；其制备依次包括：按Ni50Al的成分比例，把2.09~28.94wt%的镍粉和铝粉与余量的碳化物粉末混合均匀；置于石墨容器中铺平厚度≤50mm，非氧化性气氛下以≤2℃/min的升温速度加热至660℃~1300℃，保温1小时以上，自然冷却，获得碳化物与NiAl的混合物；碾磨、破碎、过筛，获得120µm以下的碳化物与Ni3Al的混合粉末；脱氧预处理；再按Ni24Al的成分比例，将余量3.01~30.06wt%Ni粉和0.0025%~0.0252wt%的B粉，添加到脱氧预处理后的碳化物与NiAl的混合粉末中，湿磨混合18～36小时，获得湿磨混合料；混合料制成压坯；经1350℃~1550℃低压液相烧结后获得Ni3Al为粘结相的硬质合金，其组织结构均匀、合金的致密化高、强度高、耐磨性好、抗高温氧化性和抗腐蚀性优异；且工艺简单、制造成本低。

主权项

以镍－铝金属间化合物Ni3Al为粘结相的硬质合金的制造方法，依次包括以下步骤：（1）按镍－铝金属间化合物Ni50Al的成分比例，把镍粉、铝粉与碳化物粉末混合均匀；其中镍粉和铝粉共占混合粉末的质量百分比为2.09%~28.94%，余量为碳化物粉末；（2）将上述混合粉末置于石墨容器中铺平厚度≤50mm，在非氧化性气氛下，以≤2℃/min的升温速度加热至660℃~1300℃，保温1小时以上，然后自然冷却，获得碳化物与镍－铝金属间化合物NiAl的混合物；将混合物碾磨、破碎、过筛，获得粒度为120µm以下的碳化物与镍－铝金属间化合物NiAl的混合粉末；（3）将上述碳化物与镍－铝金属间化合物NiAl的混合粉末在400℃±50℃的氢气气氛下进行脱氧预处理；（4）按镍－铝金属间化合物Ni24Al的成分比例，将余量的质量百分比为3.01%~30.06%Ni粉和0.0025%~0.0252%的B粉，添加到在上述脱氧预处理后的碳化物与镍－铝金属间化合物NiAl的混合粉末中，湿磨混合18～36小时，获得湿磨混合料；（5）湿磨混合料经喷雾干燥、压制成型制成压坯；（6）压坯经1350℃~1550℃低压液相烧结后获得镍－铝金属间化合物Ni3Al为粘结相的硬质合金，其中粘结相体积百分比为10vol%‑40vol%。