CN102154582B

CN102154582B - 以镍－铝金属间化合物Ni3Al为粘结相的硬质合金的制备方法

Info

Publication number: CN102154582B
Application number: CN 201110139872
Authority: CN
Inventors: 龙坚战; 陆必志; 袁军文; 魏修宇; 李仁琼
Original assignee: Zhuzhou Cemented Carbide Group Co Ltd
Current assignee: Zhuzhou Cemented Carbide Group Co Ltd
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2031-05-27
Also published as: CN102154582A

Abstract

本发明公开了一种Ni₃Al为粘结相的硬质合金，硬质相为碳化物，其中Y为0.005~0.050wt%，粘结相体积百分比为10～40%；其制备依次包括：按Ni₂₄Al的成分比例，把5.04~50.30wt%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≤5℃/min的速度加热至1100~1200℃，保温1小时以上，自然冷却，获得碳化物与Ni₃Al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Y在最终硬质合金中质量百分比0.0050%~0.0503%的量，将无水硝酸钇酒精溶液，添加到脱氧预处理后的混合粉末中，湿磨混合18～36小时，获得混合料；制成压坯；1350℃~1550℃低压液相烧结后获得该硬质合金，其组织结构均匀、致密化高、强度高、韧性和耐磨性好、抗高温氧化性和抗腐蚀性优异；且工艺简单、成本低。

Description

以镍-铝金属间化合物Ni3Al为粘结相的硬质合金的制备方法

技术领域

本发明涉及一种硬质合金材料及其制备方法，特别是一种通过粉末冶金的技术制备以碳化物为基体、镍－铝金属间化合物为粘结相、稀土元素增韧增强的硬质合金及其方法。

背景技术

碳化钨硬质合金由于其高强度、高硬度、高耐磨性和高红硬性，被广泛地用作切削刀具、矿山工具和耐磨零件等。现有的碳化钨硬质合金材料主要是由基体碳化钨和粘结相钴金属组成。由于钴对碳化钨的润湿性好使其室温综合力学性能好，但钴属于战略资源，价格较为昂贵，且其高温耐磨性、高温抗氧化性和抗腐蚀性能均相对较低，在一定程度上限制了以钴作为粘结相的碳化钨硬质合金的应用。而金属间化合物原子的长程有序排列和原子间金属键与共价键共存的特性，使其在抗高温氧化、抗腐蚀等方面具有独特的优异性，如FeAl、Fe₃Al金属间化合物的在耐硫蚀、抗氧化及耐磨损等方面表现优越，其弱铁磁性，适合于恶劣的工作环境，且其突出优点是成本低。又如，Ni₃Al金属间化合物在抗氧化、防渗碳和耐磨方面具有优越性。尤为突出的是，在800℃以下，Ni₃Al强度随温度升高不是连续下降，而是先随温度的升高而升高，到达一定的高温后再下降，即屈服强度在峰值温度以下具有正温度效应。由于Ni₃Al金属间化合物具有较高的高温强度、蠕变抗力和高的比强度，且Ni₃Al对WC、TiC的润湿性与钴相当。因此，以Ni₃Al金属间化合物作为硬质合金粘结相，经增韧增强后，其性能能够达到商用硬质合金YG牌号性能。

目前制备和韧化以Ni₃Al金属间化合物为粘结相的硬质合金的方法主要有：

1、机械合金化方法+快速烧结工艺，即将不同的粉末在高能球磨机中球磨，粉末经磨球的碰撞、挤压、重复地发生变形、断裂、焊合、原子间相互反应而在基体内部原位生成金属间化合物相，然后采用快速烧结制备成复合物。如中国专利“一种WC-增韧增强Ni₃Al硬质合金及其制备方法”（公开号CN101560623，公开日2009年10月21日）和中国专利“一种以Ni₃Al为粘结相的碳化钨材料及其制备方法”（公开号CN101323925，公开日2008年12月17日）公开了该机械合金化方法+快速烧结工艺制备方法，该方法按原料粉末配比投料进行高能球磨，直至球磨粉末中WC粉末晶粒平均尺寸分别细化至小于200nm和100nm；再采用放电等离子快速烧结高能球磨后的硬质合金粉末制备Ni₃Al粘结WC复合材料，主要用于耐磨零件。但由于这种方法影响因素比较多，例如球磨类型、时间、介质、过程控制剂等参数。设备、操作复杂，且直接采用元素粉末制备Ni₃Al金属间化合物为粘结相的硬质合金，往往因为Ni_、Al元素发生放热反应，使过工艺过程难以控制，不适合产业化生产。这两个专利分别采用了添加Fe、Cr、Zr和B元素进行增韧增强。

2、热压法，即粉末压制和烧结同时进行的工艺。一般是采用金属间化合物预合金粉末和碳化物粉末混合均匀后，在一定的温度和压力下烧结，从而形成复合物。如美国橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)已发展一系列IC(Intermetallic Compounds) Ni₃Al金属间化合物预合金粉末，部分投入了生产。并对预合金粉末和陶瓷粉末，通过热压的方法制备了WC/TiC基金属间化合物复合材料，应用于高温、磨损、腐蚀、氧化等场合。由于需要外加压力，对模具要求高，且只能单件生产，成本高，生产效率低。且在复合物的成形上，热压法还会造成材料组织的不均匀。根据增韧元素的量和种类的不同形成一个系列，其增韧元素有B、Zr、Hf、Cr等元素。

3、液相烧结法，即将Ni₃Al金属间化合物预合金粉末和碳化物粉末混合均匀后在一定的温度下烧结，使金属间化合物达到熔融状态，冷却形成复合物。通常对粉末原料采用球磨混合后，制成混合料，然后压制成所需形状的压坯，在烧结炉内进行气氛液相烧结而成。如中国专利申请“一种含铝化镍和硼铜基的硬质合金及其制造方法”（公开号CN101880810A，公开日2010年11月10日），是在以碳化钨为基体材料的碳化钨基硬质合金中，添加一部分Ni₃Al代替合金中的钴，并同时添加微量硼铜等添加剂，通过高温烧结而得到，这种液相烧结法虽具有操作简单，容易实现产业化生产的特点，但在合金中容易产生孔隙，和“Ni₃Al金属池”。这就要求金属间化合物对硬质相有很好的润湿性和溶解度，且预合金粉末的要求较细。该专利采用了添加微量硼铜来对合金进行增韧增强。

以上热压法和液相烧结法所采用的Ni₃Al预合金粉末，一般是采用Ni和Al按一定成分比例熔炼后通过惰性气体雾化成粉末的方法制备，制备的预合金粉末往往较粗大，容易引起合金中的微观组织的不均匀和产生孔洞而影响力学性能。

同时，金属间化合物的本征的脆性，使以Ni₃Al金属间化合物作为粘结相硬质合金的室温力学性能低，容易发生脆断。往往需要添加韧化元素，如B、Y等元素。其中在Ni₃Al添加少量的B可以使室温塑性大幅度提高，但强化效果只在富Ni的Ni₃Al中有效。

稀土元素位于元素周期表中第Ⅲ副族，包括Sc、Y和15个La系元素。论文“高温结构金属间化合物及其强韧化机理”【《中国有色金属学报》（英文 The Chinese Journal of Nonferrous Metals）,2011年第21卷第1期第4-8页】公开了适量稀土元素Y对NiAl合金室温塑性和高温抗氧化性能的影响。其认为当稀土元素Y的含量(在金属间化合物中的质量百分数)在0.05%~0.3%范围时，所有NiAl共晶合金的室温压缩强度和塑性都得到了显著改善，高温压缩强度和变形能力也都得到提高。

在硬质合金中，添加稀土Y元素一般采用了Y的氧化物的方式添加，如中国专利“ 纳米晶掺钇硬质合金复合粉末及其制备方法”（公开号CN1490424 A，公开日2004年4月21日）公开了纳米晶掺钇硬质合金复合粉末是将WC、Co、Y₂O₃、VC、Cr₃C₂等粉末混合，在氩气保护下，利用行星式高能球磨机制得。由于采用直接添加氧化物，增加了合金制备过程中的氧含量，不利于获得高致密的材料。

而中国专利“一种硬质合金用稀土添加剂及其批量制备方法”（公开号CN 1500580，公开日2004年6月2日），公开了一种稀土添加剂是将稀土Y和Co的盐类混合溶液采用共沉淀法产生含有Co和Y的沉淀物，并对该沉淀物采用气体还原法所制备Co-Y混合型稀土添加剂，该稀土添加剂中的组成成分和含量为:稀土Y含量为0.7-0.8wt%,余量为Co。该稀土添加剂用于硬质合金制品，虽然耐用度提高30%-50%，但该添加剂的制备方法、过程复杂，Co-Y稳定性差。

发明内容

本发明针对上述制备方法的不足，提供一种直接采用元素粉末与碳化物制备镍－铝金属间化合物Ni₃Al为粘结相、采用稀土元素Y进行增韧增强的硬质合金，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；同时，本发明还提供该硬质合金的制备方法，工艺简单、制造成本低。

本发明的以镍－铝金属间化合物Ni₃Al为粘结相的硬质合金，包括硬质相、粘接相，其特征在于还包含有质量百分比为0.0050%~0.0503%的Y元素；硬质相为碳化物，粘结相体积百分比为10%～40%。

所述硬质相为碳化钨和/或碳化钛。

本发明的以镍－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Ni-24at.%Al的成分比例，把镍粉和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5.04%~50.30%，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≤5℃/min的升温速度加热至1100℃~1200℃，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Ni₃Al的混合物；将混合物碾磨、破碎、过筛，获得粒度为120μm以下的碳化物与金属间化合物Ni₃Al的混合粉末；

（3）将上述碳化物与金属间化合物Ni₃Al的混合粉末在400℃±50℃的氢气气氛下进行脱氧预处理；

（4）按Y在最终硬质合金中质量百分比0.0050%~0.0503%的量，将含Y量为90～100克/升的无水硝酸钇酒精溶液，添加到在上述脱氧预处理后的碳化物与金属间化合物Ni₃Al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Y的质量百分比为0.0050%~0.0503%，粘结相体积百分比为10vol%-40vol%。

本发明由于采用Ni、Al元素粉末先制备出成分均匀、粒度细小的Ni₃Al的预合金混合粉末，避免了单纯添加Ni₃Al金属间化合物预合金粉末、而其粒度粗大造成后续液相烧结过程中孔洞和“金属池”的产生；同时，采用在湿磨过程中添加含有稀土元素Y的硝酸盐Y(NO₃)₃·6H₂O溶液，溶液形式的混合有利于Y在最终合金中的均匀分布，以Y的硝酸盐方式添加，硝酸根离子在烧结过程中容易分解，排除后不会残留，对合金性能影响小，从而有效提高合金的室温塑性和室温至高温拉伸强度，显著改善高温抗氧化性能。并且本发明工艺简单、制造成本低。

附图说明

图1是本发明的制备方法流程图；

图2是本发明制备的以镍－铝金属间化合物Ni₃Al为粘结相、添加了Y元素、增强增韧的硬质合金的金相照片。

具体实施方式

实施例1：根据图1所示流程，按Ni-24at.%Al的成分比例，将质量百分比为5.04%镍粉和铝粉，与余量的碳化钨粉末混合均匀；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5℃/min的升温速度加热至1100℃，保温7小时，然后自然冷却，获得碳化钨和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合物；将混合物碾磨，破碎，过250目筛网，获得粒度为58μm以下的碳化钨和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末；将上述碳化钨和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末在400℃±50℃的氢气气氛下进行脱氧预处理；然后，按Y在最终硬质合金中质量百分比0.0050%的量，将含Y量为90～100克/升的无水硝酸钇酒精溶液与余量的上述碳化钨和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合物粉末湿磨混合18小时，获得湿磨混合料；球磨混合料经喷雾干燥、压制成型制成压坯；压坯经1550℃低压液相烧结，获得镍－铝金属间化合物Ni₃Al为粘结相、含有质量百分比为0.0050%的Y元素的硬质合金，其中粘结相体积百分比为10%。该硬质合金的扫描电镜照片见图2，性能详见表1。

实施例2：根据图1所示流程，按Ni-24at.%Al的成分比例，将质量百分比为10.67%镍粉和铝粉，与余量的碳化钨粉末混合均匀；将上述混合粉末置于石墨容器中铺平厚度30mm，在非氧化性气氛下，以3℃/min的升温速度加热至1130℃，保温5小时，然后自然冷却，获得碳化钨和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合物；将混合物碾磨，破碎，过200目筛网，获得粒度为75μm以下的碳化钨和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末；将上述碳化钨和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末在400℃±50℃的氢气气氛下进行脱氧预处理；然后，按Y在最终硬质合金中质量百分比0.0107%的量，将含Y量为90～100克/升的无水硝酸钇酒精溶液与余量的上述碳化钨和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末湿磨混合24小时，获得湿磨混合料；球磨混合料经喷雾干燥、压制成型制成压坯；压坯经1480℃低压液相烧结，获得镍－铝金属间化合物Ni₃Al为粘结相、含有质量百分比为0.0107%的Y元素的硬质合金，其中粘结相体积百分比为20%。该硬质合金的扫描电镜照片见图2，性能详见表1。

实施例3：根据图1所示流程，按Ni-24at.%Al的成分比例，将质量百分比为16.99%镍粉和铝粉，与余量的碳化钨粉末混合均匀；将上述混合粉末置于石墨容器中铺平厚度20mm，在非氧化性气氛下，以1℃/min的升温速度加热至1160℃，保温3小时，然后自然冷却，获得碳化钨和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合物；将混合物碾磨，破碎，过160目筛网，获得粒度为96μm以下的碳化钨和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末；将上述碳化钨和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末在400℃±50℃的氢气气氛下进行脱氧预处理；然后，按Y在最终硬质合金中质量百分比0.0170%的量，将含Y量为90～100克/升的无水硝酸钇酒精溶液与余量的上述碳化钨和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末湿磨混合30小时，获得湿磨混合料；球磨混合料经喷雾干燥、压制成型制成压坯；压坯经1420℃低压液相烧结，获得镍－铝金属间化合物Ni₃Al为粘结相、含有质量百分比为0.0170%的Y元素的硬质合金，其中粘结相体积百分比为30%。该硬质合金的扫描电镜照片见图2，性能详见表1。

实施例4：根据图1所示流程，按Ni-24at.%Al的成分比例，将质量百分比为24.15%镍粉和铝粉，与余量的碳化钨粉末混合均匀；将上述混合粉末置于石墨容器中铺平厚度10mm，在非氧化性气氛下，以0.5℃/min的升温速度加热至1200℃，保温1小时，然后自然冷却，获得碳化钨和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合物；将混合物碾磨，破碎，过120目筛网，获得粒度为120μm以下的碳化钨和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末；将上述碳化钨和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末在400℃±50℃的氢气气氛下进行脱氧预处理；然后，按Y在最终硬质合金中质量百分比0.0241%的量，将含Y量为90～100克/升的无水硝酸钇酒精溶液与余量的上述碳化钨和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末湿磨混合36小时，获得湿磨混合料；球磨混合料经喷雾干燥、压制成型制成压坯；压坯经1350℃低压液相烧结，获得镍－铝金属间化合物Ni₃Al为粘结相、含有质量百分比为0.0241%的Y元素的硬质合金，其中粘结相体积百分比为40%。该硬质合金的扫描电镜照片见图2，性能详见表1。

实施例5：根据图1所示流程，按Ni-24at.%Al的成分比例，将质量百分比为14.43%镍粉和铝粉，与余量的碳化钛粉末混合均匀；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5℃/min的升温速度加热至1100℃，保温7小时，然后自然冷却，获得碳化钛和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合物；将混合物碾磨，破碎，过250目筛网，获得粒度为58μm以下的碳化钛和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末；将上述碳化钛和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末在400℃±50℃的氢气气氛下进行脱氧预处理；然后，按Y在最终硬质合金中质量百分比0.0144%的量，将含Y量为90～100克/升的无水硝酸钇酒精溶液与余量的上述碳化钛和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末湿磨混合18小时，获得湿磨混合料；球磨混合料经喷雾干燥、压制成型制成压坯；压坯经1550℃低压液相烧结，获得镍－铝金属间化合物Ni₃Al为粘结相、含有质量百分比为0.0144%的Y元素的硬质合金，其中粘结相体积百分比为10%。该硬质合金的扫描电镜照片见图2，性能详见表1。

实施例6：根据图1所示流程，按Ni-24at.%Al的成分比例，将质量百分比为33.60%镍粉和铝粉，与余量的碳化钛粉末混合均匀；将上述混合粉末置于石墨容器中铺平厚度30mm，在非氧化性气氛下，以3℃/min的升温速度加热至1150℃，保温4小时，然后自然冷却，获得碳化钛和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合物；将混合物碾磨，破碎，过180目筛网，获得粒度为80μm以下的碳化钛和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末；将上述碳化钛和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末在400℃±50℃的氢气气氛下进行脱氧预处理；然后，按Y在最终硬质合金中质量百分比0.0366%的量，将含Y量为90～100克/升的无水硝酸钇酒精溶液与余量的上述碳化钛和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末湿磨混合27小时，获得湿磨混合料；球磨混合料经喷雾干燥、压制成型制成压坯；压坯经1450℃低压液相烧结，获得镍－铝金属间化合物Ni₃Al为粘结相、含有质量百分比为0.0336%的Y元素的硬质合金，其中粘结相体积百分比为25%。该硬质合金的扫描电镜照片见图2，性能详见表1。

实施例7：根据图1所示流程，按Ni-24at.%Al的成分比例，将质量百分比为50.30%镍粉和铝粉，与余量的碳化钛粉末混合均匀；将上述混合粉末置于石墨容器中铺平厚度10mm，在非氧化性气氛下，以0.5℃/min的升温速度加热至1200℃，保温1小时，然后自然冷却，获得碳化钛和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合物；将混合物碾磨，破碎，过120目筛网，获得粒度为120μm以下的碳化钛和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末；将上述碳化钛和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末在400℃±50℃的氢气气氛下进行脱氧预处理；然后，按Y在最终硬质合金中质量百分比0.0503%的量，将含Y量为90～100克/升的无水硝酸钇酒精溶液与余量的上述碳化钛和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末湿磨混合36小时，获得湿磨混合料；球磨混合料经喷雾干燥、压制成型制成压坯；压坯经1350℃低压液相烧结，获得镍－铝金属间化合物Ni₃Al为粘结相、含有质量百分比为0.0503%的Y元素的硬质合金，其中粘结相体积百分比为40%。该硬质合金的扫描电镜照片见图2，性能详见表1。

实施例8：根据图1所示流程，按Ni-24at.%Al的成分比例，将质量百分比为17.11%镍粉和铝粉，与余量的71.62%碳化钨粉末和11.27%碳化钛粉末混合均匀；将上述混合粉末置于石墨容器中铺平厚度30mm，在非氧化性气氛下，以3℃/min的升温速度加热至1150℃，保温4小时，然后自然冷却，获得碳化钛和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合物；将混合物碾磨，破碎，过180目筛网，获得粒度为80μm以下的碳化钛和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末；将上述碳化钛和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末在400℃±50℃的氢气气氛下进行脱氧预处理；然后，按Y在最终硬质合金中质量百分比0.0171%的量，将含Y量为90～100克/升的无水硝酸钇酒精溶液与余量的上述碳化钛和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末湿磨混合27小时，获得湿磨混合料；球磨混合料经喷雾干燥、压制成型制成压坯；压坯经1450℃低压液相烧结，获得镍－铝金属间化合物Ni₃Al为粘结相、含有质量百分比为0.0171%的Y元素的硬质合金，其中粘结相体积百分比为25%。该硬质合金的扫描电镜照片见图2，性能详见表1。

实施例9：根据图1所示流程，按Ni-24at.%Al的成分比例，将质量百分比为33.60%镍粉和铝粉，与余量的47.46%碳化钨粉末和29.87%碳化钛粉末混合均匀；将上述混合粉末置于石墨容器中铺平厚度30mm，在非氧化性气氛下，以3℃/min的升温速度加热至1150℃，保温4小时，然后自然冷却，获得碳化钛和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合物；将混合物碾磨，破碎，过180目筛网，获得粒度为80μm以下的碳化钛和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末；将上述碳化钛和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末在400℃±50℃的氢气气氛下进行脱氧预处理；然后，按Y在最终硬质合金中质量百分比0.0227%的量，将含Y量为90～100克/升的无水硝酸钇酒精溶液与余量的上述碳化钛和镍－铝金属间化合物Ni₃Al的混合粉末湿磨混合27小时，获得湿磨混合料；球磨混合料经喷雾干燥、压制成型制成压坯；压坯经1450℃低压液相烧结，获得镍－铝金属间化合物Ni₃Al为粘结相、含有质量百分比为0.0227%的Y元素的硬质合金，其中粘结相体积百分比为25%。该硬质合金的扫描电镜照片见图2，性能详见表1。

表1性能结果

由图2和表1可知，本发明的以金属间化合物Ni₃Al为粘结相的硬质合金，组织结构均匀、合金致密化高、基本无孔洞和“金属池”，强度高、断裂韧性较好，耐磨性比较好、抗高温氧化性和抗腐蚀性优异，同时图1进一步显示，本发明的制备方法，工艺简单、制造成本低，适用于工业化生产。

Claims

1.一种以镍－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Ni-24at.%Al的成分比例，把镍粉和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5.04%~50.30%，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≤5℃/min的升温速度加热至1100℃~1200℃，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Ni₃Al的混合物；将混合物碾磨、破碎、过筛，获得粒度为120μm以下的碳化物与金属间化合物Ni₃Al的混合粉末；

(3)将上述碳化物与金属间化合物Ni₃Al的混合粉末在400℃±50℃的氢气气氛下进行脱氧预处理；

(4)按Y在最终硬质合金中质量百分比0.0050%~0.0503%的量，将含Y量为90～100克/升的无水硝酸钇酒精溶液，添加到在上述脱氧预处理后的碳化物与金属间化合物Ni₃Al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Y的质量百分比为0.005%~0.0503%，粘结相体积百分比为10vol%-40vol%。