纳米碳化钨－钴硬质合金的制造方法及设备

摘要

一种纳米碳化钨-钴硬质合金的制造方法及设备，其特征是将WO₃、CoO纳米粒子的混合粉体，在H₂/C₂H₂气氛中直接还原-碳化为WC-Co纳米硬质合金粉体，该合金粉体中含有少量的碳纳米管。同现有技术比较，本发明的突出优点是制造成本降低，合金的晶粒尺寸小于100nm，合金的显微硬度最高值达28GPa。其机械强度、耐磨性等技术性能指标均优于现有技术，可广泛应用于制作刀具、模具、量具、矿山钻具及各种耐磨零件。$#!

主权项

1、一种纳米碳化钨-钴硬质合金的制造方法，包括氢还原反应和碳化反应，其特征在于采用以下工艺步骤：a)按设定的纳米WC-Co硬质合金的组份，WC组份的重量百分比为70-97，Co组份的重量百分比为3～30，取相应含W量的钨酸铵水溶液、含Co量的硝酸钴水溶液，掺入氨水中，加入适量的聚乙二醇和乙二胺拌匀；b)加入硝酸调整PH值至1.6～2.0，析出WO3、CoO粒子的混合物；c)除去氨水，将上述糊状混合物置于容器内，在600～800℃下锻烧1～3小时，形成WO3和CoO粒子的混合粉体；d)将上述混合粉体置于石英管中的石英舟内，抽真空排除石英管内氧气；e)通入氢气还原，氢气纯度为99.99％，通氢气时间为1～3小时，得到金属W、Co纳米粉体；f)关闭氢气，向石英管中充入高纯乙炔C2H2气体碳化金属W纳米粉体，碳化温度为500～950℃，碳化时间为0.5～3小时，获得WC-Co纳米粒子复合粉体；g)采用真空热压和烧结工艺，制成WC-Co纳米硬质合金块体材料。