鎢鈷(WC-Co)硬質(zhì)合金因有高硬度與高耐磨性,而被廣泛用作切削刀具和模具材料。然而,在傳統(tǒng)液相無(wú)壓燒結(jié)過程中,超細(xì)晶WC顆粒會(huì)發(fā)生異常長(zhǎng)大現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致超細(xì)晶WC-Co硬質(zhì)合金性能下降。針對(duì)上述的問題,研究者指出可以通過摻雜稀土六硼化物的方法來降低合金中WC晶粒尺寸和提高合金硬度與斷裂韌性。
一種超細(xì)晶WC-Co硬質(zhì)合金的制備步驟如下:
(1)配料、制坯、脫脂:按照合金成分,取WC、Co、VC、Cr3C2、ReB6粉末配料、同時(shí)添加成型劑,球磨混合均勻;將球磨后的合金粉末在室溫下模壓成型坯料;將所得坯料在氫氣爐中脫脂,脫脂溫度為40?600°C。合金成分:稀土六硼化物粉:0.1~2%,碳化鉻粉:0.1~0.6%,碳化釩粉:0.1~0.4%,鈷粉:5~15%;余量為碳化鎢,各組分之和為100%。
(2)燒結(jié):將步驟(1)所得的脫脂坯料置于燒結(jié)爐中燒結(jié),燒結(jié)溫度為1400?1500°C,爐內(nèi)壓力為1MPa?5MPa,燒結(jié)時(shí)間為1?4h。
該生產(chǎn)方法的注意事項(xiàng):
1)合金中各組分的平均尺寸為:碳化鎢粉0.2um,鈷粉1.5um,稀土六硼化物粉5um,碳化鉻粉5um,碳化釩粉5um。
2)步驟(1)中所述的球磨工序是在氬氣或氮?dú)獗Wo(hù)氣氛中進(jìn)行的,球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為250?500轉(zhuǎn)/分鐘;球磨后過-100目篩;所述模壓成型壓力為200?400MPa;所述成型劑為石蠟或聚乙二醇。
3)步驟(2)中所述的燒結(jié)爐為真空低壓燒結(jié)爐。