一种超粗硬质合金及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种超粗硬质合金及其制备方法和应用，原料中各组分的重量百分含量为10.0—10.5%的Co和余量的WC；其制备方法包括预处理、配料、湿磨、喷雾干燥、压制成型和烧结。本发明优选了各组分的技术条件以及制备各步骤的工艺条件，解决了国内超粗合金制备中常见的晶粒不均匀、抗冲击韧性和热疲劳性较差、孔隙偏多等的工艺难点。所述超粗硬质合金具有良好的导热性、冲击韧性和耐热疲劳性能：横向断裂强度≥3100Mpa，硬度86—87HRA，矫顽磁力为3.0—4.0KA/m，WC平均晶粒度为5—6μm。

主权项

一种超粗硬质合金，原料的组成及重量百分比为10.0—10.5%的Co粉，余量为WC，其中所述Co粉的纯度≥99.00%、费氏粒度≤1.0μm、松装密度为0.40—0.75 g/cm3、D50≤8μm、氧含量≤0.60 %、碳含量≤0.05%；所述WC粉的费氏粒度30—40μm、总碳含量为6.10—6.15%、化合碳≥6.10%、游离碳≤0.05%、氧含量≤0.08%；所述超粗硬质合金的WC平均晶粒度为5.0—6.0μm，横向断裂强度≥3100 Mpa，硬度86—87HRA，矫顽磁力为3.0—4.0KA/m，金相孔隙度为A02、B00、C00 ；所述超粗硬质合金经过如下步骤制备：（1）预处理：将WC原料经2100—2400℃的高温进行重新碳化，碳化时间1—2小时；将高温碳化后的WC粉末在采用超声振荡方式进行多级筛分，超声频率为20—30KHz，选择60—160级区WC粉末进入下一工序；（2）配料：将Co粉和经预处理后的WC粉按照配方比例配好原料；（3）湿磨：按原料重量的1.8—2.3%的石蜡以熔融液体的形式在原料加入前0.3—1.0hr倒入球磨机，将配好料的原料粉加入球磨机，球料的重量比为3：1，用酒精做湿磨介质，液固比为300—350ml/Kg，总湿磨时间：10—20小时；（4）喷雾干燥：将步骤（3）湿磨好的料浆在喷雾干燥塔内进行喷雾干燥，得混合料，工艺参数如下：料浆含固率：70%—80%喷嘴涡旋片组合方式：1.1mm，1.2mm雾化压力：800—1200 Kpa油加热器油温：≤300℃塔内压力：≤4.5 Kpa塔内含氧量：≤3.5%塔体N2气入口温度：120—280℃塔体N2气出口温度：60—150℃旋风压差：1.0—1.5 Kpa淋洗塔出口温度：≤35℃料温：≤40℃（5）压制成型：在单位压制压力3—8MPa下将步骤4得到的混合料压制成型；（6）烧结：在压力烧结炉中进行烧结，压力控制在4—6MPa，工艺参数为：300℃—550℃             脱蜡段   100—200min1100℃—1380℃            预烧段   30—120min1390℃—1500℃            烧结段   40—100min。