CN105339516A - 制造硬质合金的新方法及其获得的产品 - Google Patents

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CN105339516A CN201480030988.4A CN201480030988A CN105339516A CN 105339516 A CN105339516 A CN 105339516A CN 201480030988 A CN201480030988 A CN 201480030988A CN 105339516 A CN105339516 A CN 105339516A
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Abstract

本发明涉及制造硬质合金的方法及其获得的产品,其中在烧结前和/或烧结期间,对六方掺杂WC进行氮处理。

Description

制造硬质合金的新方法及其获得的产品
技术领域
本发明涉及制造硬质合金的方法和其获得的产品及其用途。
背景技术
硬质合金被用于制造例如切削工具、耐磨零件、钻研机钻头等的烧结体。硬质合金产业也对生产硬质且用于高速条件下耐磨的材料有兴趣。这可以通过用例如TiN、Ti(C,N)、(Ti,Al)N和/或Al2O3的层涂布硬质合金来实现。WC-Co合金是最常用的钻岩材料。关于硬质金属以及改进硬质WC相的方法的知识对于开发新的和改进的钻岩机是重要的。
US2005/0025657公开了制造细粒碳化钨-钴硬质合金的方法,该方法包括混合,根据标准实践研磨,之后烧结。通过在脱蜡后但在孔闭合前,将压力超过0.5atm的氮气引入烧结气氛中,可以获得包括减小的晶粒尺寸和较少的异常晶粒的晶粒细化。
WO2012/145773涉及由掺杂有至少一种第4族和/或第5族和/或第7族过渡金属(不包括Tc)的六方碳化钨形成的一碳化钨粉末。该文献也公开了通过(W,Me)2C到(W,Me)C来生产新型掺杂的六方碳化钨的两阶段方法。
Reichel,B等(耐火金属和硬质材料国际期刊(InternationalJournalofRefractoryMetalsandHardMaterials)28(2010)638-645)公开了一种用单独的碳化物生产掺杂硬质金属的方法。根据该方法,MexCoyCz型(其中Me=金属例如W、V、Cr、Ta、Ti等)的两元或三元合金的低碳化物(subcarbide)被用作起始材料,以生产含有嵌入Co粘结相的WC或WC/立方碳化物相的硬质金属。然而,因为需要将额外的碳添加至起始MexCoyCz低碳化物中以生产最终所需的微观结构,该方法在调整碳含量以生产无缺陷结构(例如η相或游离石墨)方面具有问题。而且,从未证实,通过利用所述的方法可以生产含有掺杂有任何立方碳化物的六方WC的烧结硬质金属。
当利用六方掺杂WC时,从加工的观点来看,主要的挑战是在烧结过程期间,避免掺杂过渡金属例如以碳化钽或碳氮化钽的形式从六方掺杂WC相中析出,并且上述方法都没有解决该问题。另外,对于烧结立方碳化物的特定应用,也有避免立方碳化物或其它另外的碳化物或碳氮化物析出的挑战,因为这些析出物会降低所得烧结产品的韧性。
因此,本公开内容中公开的方法和由此获得的产品将规避上面上述问题和/或为上述问题提供解决方案。
发明内容
因此,本公开内容提供制造硬质合金的方法,所述方法包括以下步骤:
a)形成包含研磨液体、粘结金属和硬质成分的浆料,其中所述硬质成分包含六方掺杂WC(hexdopedWC);
b)对所述浆料进行研磨和干燥;
c)对从b)获得的粉末混合物进行压制和烧结;其中在烧结前和/或烧结期间,对六方掺杂WC进行氮处理。出人意料地发现,通过在烧结前和/或烧结期间,对六方掺杂WC进行氮处理,将解决或规避上述问题。在不受任何理论束缚的情况下,认为氮对掺杂元素在六方WC中的溶解性有影响。因此通过应用如上文或下文限定的方法,控制了掺杂物从六方掺杂WC中的析出,因此可以制造含有六方掺杂WC晶粒的硬质合金。在不受任何理论束缚的情况下,认为受限的晶粒生长的一个原因可能是氮在富有液态粘结金属和固态粘结金属的相中的溶解度非常低。
因此,如上文或下文限定的本方法通过将本方法和WC的掺杂水平相结合,提供了定制硬质合金的可能性和机会。此外,因为形成γ相的一定含量的过渡金属元素将在六方掺杂WC中保持为固溶体,所以如上文或下文限定的本方法提供的烧结产品中γ相的体积分数减小。
本公开内容也涉及如上文或下文限定的制造硬质合金的方法在制造切削工具中的用途。
此外,本公开内容提供根据如上文或下文限定的方法可获得的硬质合金。而且,本公开内容也提供根据如上文或下文限定的方法可获得的切削工具。因为该六方掺杂WC的硬度降低,所以与常规硬质合金相比,该硬质合金和由此切削工具涵盖了提高的硬度对韧性比,并且所得的硬质合金和由此切削工具由于该提高的硬度对韧性比而包含更少的粘结金属例如Cr、Mo、Fe、Co和/或Ni,并且仍然涵盖所需的性能。
附图说明
图1公开了如上文或下文限定的方法的示意图。
图2公开了一个用于测量纳米压痕的图片实例。
图3公开了样品2(TaC+WC)的2000倍放大率和偏振光下的LOM图像。黑色相为WC,黄色相为TaC且浅色相为粘结相。未蚀刻的(A)和用Murakami蚀刻2分钟的(B)。
图4公开了样品3((W,Cr)C+Co)的2000倍放大率和偏振光下的LOM图像。浅色相表示粘结相且较深色的是WC。未蚀刻的(A)和用Murakami蚀刻2分钟的(B)。
图5公开了样品5(W,Cr)C+(W,Ta)C的2000倍放大率和偏振光下的LOM图像。浅色相表示粘结相且较深色的是WC。未蚀刻的(A)和用Murakami蚀刻2分钟的(B)。
图6公开了样品6(WC+TaC+Cr3C2)的2000倍放大率和偏振光下的LOM图像。浅色相表示粘结相且较深色的是WC。未蚀刻的(A)和用Murakami蚀刻2分钟的(B)。
定义
除非另有说明,否则在本文中使用时,交互使用的术语“掺杂WC”和“六方掺杂WC(hexdopedWC)”和“六方掺杂WC(hexagonaldopedWC)”旨在是指在碳化钨的六方晶体结构内的钨原子被选自除Tc外的第4族元素和/或第5族元素和/或第7族元素(过渡金属)的一种或多种过渡金属的原子部分代替。过渡金属的实例是但不限于Ta、Cr和Nb。六方掺杂WC也可被写成六方(Me,W)(C)或六方(Me,W)(C,N),其中Me为上面公开的过渡金属中的任一种。
术语“六方WC(hex-WC)”和“六方WC(hexagonalWC)”在本文中可以交互使用,旨在是指具有六方结构的碳化钨。
除非另有说明,否则在本文中使用时,术语“硬质成分”旨在包括WC,掺杂WC,对应于元素周期表的第4、第5和第6族元素的元素的碳化物、氮化物、碳氮化物、硼化物、碳氧化物、碳氧氮化物及其混合物。对应于周期表的第4、第5和第6族元素的元素的碳化物、氮化物、碳氮化物、硼化物、碳氧化物、碳氧氮化物及其混合物的实例是但不限于TaC、Cr3C2和NbC。当该硬质成分是干燥的时,呈粉末形式。
根据本公开内容,术语“切削工具”被用于任何用于通过剪切形变从工件除去材料的工具,切削工具的实例是但不限于刀片、端铣刀、采矿工具、钻头和钻机。
此外,除非另有说明,否则术语“烧结体”旨在包括切削工具。
就术语“γ相”而言,其在本文中是指在烧结期间形成的立方相。γ相通常被描述为(W,Me1,Me2...)(C,N,O,B),其中Mex是Hf、Ta、Nb、Cr、Mo、W、Mn、Re、Ru、Fe、Co、Ni和Al且该相具有立方结构。为了形成γ相,需要存在一定量的立方碳化物以形成γ相。最常见的用于生成γ相的立方碳化物是TiC、TaC和NbC,然而,也可以使用其它元素的立方碳化物。当制造直(straight)等级即没有梯度的硬质合金时,通常排除梯度形成元素例如Ti、Zr和V。
具体实施方式
本发明涉及制造硬质合金的方法,所述方法包括以下步骤:
a)形成包含研磨液体、粘结金属和硬质成分的浆料,其中所述硬质成分包含六方掺杂WC;
b)对从步骤a)获得的浆料进行研磨和干燥;
c)对从b)获得的粉末混合物进行压制和烧结;
其中在烧结前和/或烧结期间,对六方掺杂WC进行氮处理。烧结可以在500~1500℃的温度范围和1毫巴~200巴范围内的氮压力下进行。因此,本公开内容涉及生产包含六方掺杂WC的硬质合金的方法。该WC已经被选自第4、第5和/或第7族元素(不包括Tc)的掺杂元素掺杂。这种元素的实例为Ta、Nb、Cr及其混合物。因为如上文或下文限定的该方法被用于制造直等级的硬质合金,即该硬质合金不含任何梯度,因此优选避免已知为梯度形成物的元素。
为了形成掺杂WC的六方结构,需要限制掺杂元素的量。如果掺杂元素的量超过在六方WC中的最大固溶度,那么WC将会形成其中Me为掺杂元素的(W,Me)C型立方碳化物相,这是不想要的。可以添加的掺杂元素的准确量一定程度上取决于选择的特定掺杂元素,但是掺杂元素的量不应当超过六方掺杂WC总重量的3wt%。
根据本发明的一个实施方式,如上文或下文限定的该方法中所用的硬质成分选自六方掺杂WC、WC、TaC、NbC、Cr3C2及其混合物。根据本发明的另一个实施方式,所述硬质成分选自六方掺杂WC、WC、TaC及其混合物。还根据本发明的另一个实施方式,构成硬质成分的WC的量仅由六方掺杂WC组成。根据本发明的再一个实施方式,所述硬质成分选自六方掺杂WC和TaC。
根据本公开内容的一个实施方式,粉末分数即硬质成分和粘结金属以及任何其它任选添加的粉末,可以按以下的量添加:WC和六方掺杂WC其范围为65-90wt%,例如70-90wt%;粘结金属例如Co其范围为3-15wt%,例如5-9wt%;Ta(Ta在掺杂WC中可以为TaC或TaN或Ta(C,N)或其混合物的形式)其范围为1-5wt%,例如1-3wt%,以及Cr(Cr通常以Cr3C2形式加入)其范围为0-20wt%。
根据本发明,在如上文或下文限定的制造硬质合金的方法中,在烧结前,对六方掺杂WC进行氮气处理。
此外,根据如上文或下文中限定的制造硬质合金的方法,在烧结期间,对掺杂WC进行氮气处理。这可以与在烧结前进行氮气处理相结合。
氮也可以在烧结过程的开孔阶段期间,以及在整个过程期间添加,或者已经存在于原材料中。另外,根据本发明并且与以上关于氮处理记载的内容相联系,还可以在制造六方掺杂WC期间对六方掺杂WC进行氮处理。所述六方掺杂WC(W,Me,...)(C,N)或(W,Me,...)C可以随后被用于如上文或下文描述的方法中。
根据本公开内容,六方掺杂WC被用选自Ta、Nb、Cr及其混合物的过渡金属及其混合物掺杂,优选过渡金属为Ta。用于掺杂六方WC的方法在WO2012/145773中进行了描述。当被添加到从步骤a)获得的浆料中时,六方掺杂WC的平均晶粒度在0.4-25μm、例如2-20μm的范围内。立方碳化物例如TaC的晶粒度通常在0.8-2.5μm范围。
粘结金属可以为一种单个粘结金属的粉末,或两种或多种金属粉末的混合物,或两种或多种金属的合金的粉末。粘结金属选自Cr、Mo、Fe、Co、Ni及其混合物,优选选自Co、Fe或Ni,最优选为Co。添加的粘结金属的晶粒度在0.5-3μm、优选0.5-1.5μm的范围内。分别添加的粘结金属的量取决于如上文或下文限定的硬质成分的量。因此,添加的粘结金属的量是达到最终产品中目标粘结金属含量所需的量。在最终产品中,总的粘结金属含量在2-15wt%的范围内。
如上文或下文限定的硬质成分、粘结金属和有机粘结剂通过在球磨机、立式球磨机或珠磨机中的研磨操作而混合。所述研磨通过首先形成包含粘结金属、所述硬质成分和所述有机粘结剂的浆料来实行。然后对该浆料进行研磨以获得均匀的浆料混合物。进行研磨是为了解团聚和减小粉末晶粒度。研磨时间不等,因为它取决于所用的研磨机类型和取决于要研磨的粉末的品质以及取决于所需的晶粒度。合适的研磨时间,对于球磨机为10-120小时之间,对于立式球磨机为10-35小时之间。可以使用研磨体。还有,可以加入润滑剂以提高生坯的强度。可以使用在常规硬质合金制造方法中通常用作研磨液体的任何液体,例如水、醇、有机溶剂或其混合物。
有机粘结剂被添加到浆料中,以便在后续的干燥操作例如喷雾干燥或锅干燥期间促进造粒,而且还将对于后续的压制和/或烧结操作的任一者起压制剂的作用。有机粘结剂可以为本领域中常用的任何粘结剂,例如石蜡、聚乙二醇(PEG)、长链脂肪酸及其混合物。基于总的干燥粉末体积,所用的有机粘结剂的量在15-25vol%的范围内,有机粘结剂的量不包括在所述总的干燥粉末体积中。
根据本公开内容,将也称为PRZ或再循环硬质合金碎屑的再循环WC在步骤b)之前以最多或等于50wt%的量添加到浆料中。如技术人员所知,添加的量将取决于所述碎屑的组成和取决于最终硬质合金的所需组成。PRZ包含元素W、C、Co,以及Ta、Ti、Nb、Cr、Zr、Hf和Mo中的至少一种或多种。再循环过程通常通过冶金或化学方法实行,例如通过锌回收过程、电解回收和提取或氧化实行,它们全部为技术人员所知。
生坯随后通过压制操作例如单轴压制、多轴压制等由干燥的粉末/颗粒形成。随后根据已知的烧结方法例如液相烧结对由干燥的粉末/颗粒形成的生坯进行烧结。液相烧结可以与热等静压烧结(SinterHIP)相结合实行。烧结过程可以在真空中,在氩气气氛中或在氮气气氛中或其组合实行(参见图1)。图1示出了在本发明中改进的烧结周期中的主要步骤。这些步骤可以根据不同的因素变化。对于该公开内容中给出的特定实施例,A-B段是在脱蜡期完成后开始且温度升高直至发生烧结合金的熔化(共晶温度)的步骤;B-C段对应于从共晶温度到液相烧结下最大烧结温度(T最大)的烧结步骤;C-D段是在最大烧结温度(T最大)下的等温烧结并且D-E段是从最大烧结温度到远低于烧结硬质合金的共晶点的温度的冷却步骤。将其中材料冷却直至过程结束的步骤表示为“炉冷却”。此外,为了控制WC晶粒在烧结期间的生长,可以在实行烧结前添加化合物例如Cr3C2和TaC。
根据本公开内容,使用CVD或PVD技术,用耐磨涂层对通过使用包括如上文或者下文限定的过程的方法制造的硬质合金和/或切削工具进行涂布。如果使用CVD技术,那么将CVD涂层沉积在所述碳化物和/或工具上,该涂层包含至少一个氮化物或碳氮化物层,例如TiCN层或ZrCN层或TiAlN层,但技术人员已知的其它氮化物和/或碳氮化物层也可以作为层使用。此外,可将至少一个α-Al2O3或κ-Al2O3层施加在硬质合金和/或工具上。也可以沉积用于磨损检测的最外面的有色层例如TiN层。
也可以对该涂层进行另外的处理,例如刷洗、喷砂等。
因此,根据一个实施方式,如上文或下文限定的该方法通常通过首先通过在球磨机或立式球磨机中对如下一起研磨数小时而形成浆料来实行:硬质成分,其由六方掺杂WC和TaC组成;和粘结金属,其选自Co;有机粘结剂,其选自PEG;和研磨液体(例如醇和/或水)。对获得的浆料进行喷雾干燥操作以形成粒化的硬质合金,其将被用于压制随后进行烧结的生坯体(greenpart)。
按照上文或下文限定的方法可获得的硬质合金可以被用于任何类型的切削工具例如耐磨零件,或硬质合金的其它常见应用类型。因此,通过如上文或下文限定的方法可获得的硬质合金在烧结的微观结构中包含六方掺杂WC相,其中掺杂元素选自第4、第5和/或第7族元素(不包括Tc)。元素的实例为Ta、Nb、Cr及其混合物。
通过如上文或下文限定的方法可获得的硬质合金也可以用于制造使用硬质合金的其它应用的产品,例如耐磨零件。
如上文或下文限定的方法以及其获得的产品由以下非限制性实施例进一步说明:
实施例
缩写
Co钴
WC碳化钨
PEG聚乙二醇
wt%重量百分比
Ti钛
W钨
Ta钽
C碳
Cr铬
N氮
N2氮气
μm微米
vol%体积百分比
TaC碳化钽
HV硬度值
h或h.小时
℃摄氏度
hex或hex.六方
mbar毫巴
CVD化学气相沉积
PVD等离子体气相沉积
Me过渡金属
实施例1
组成
使用ThermoCalc软件[J.-O.Andersson,T.Helander,L.Hoglund,P.Shi,和B.Sundman,Thermo-Calc&DICTRA,computationaltoolsformaterialscience(材料科学计算工具),Calphad,2002:26(2):273-312]测定组成。标准是,在1410℃和Co组成为6wt%的液体中,在fcc+MC+WC区域内的碳活度为0.5。
表1.预合金原材料和参比原材料的组成,以重量%计。值由粉末制造商WolframBergbau提供。
粉末 C(wt%) Ta(wt%) Cr(wt%) 晶粒度(μm)
(W,Ta) 6.16 0.8439 4.35
(W,Cr) 6.13 0.6499 3.85
WC 6.15 4.25
下表中列出了样品。每个样品具有一个Ta或/和Cr含量相同的参比。此外,在没有任何添加碳化物的情况下,制造WC+Co的纯样品。
(W,Ta)C+CoWC+TaC+Co(参比)相同Ta含量
(W,Cr)C+CoWC+Cr3C2+Co(参比)相同Cr含量
(W,Ta)C+(W,Cr)C+CoWC+TaC+Cr3C2+Co(参比)相同Cr和Ta含量
WC+Co(纯的参比)
从下表中可以看出,样品1,3,5为掺杂的。
表2
样品 Ta Cr W Co
1 (W,Ta)C+Co 0.79 86.58 6
2 WC+TaC+Co 0.79 87.45 6
3 (W,Cr)C+Co 0.59 87.61 6
4 WC+Cr3C2+Co 0.59 87.6 6
5 (W,Ta)C+(W,Cr)C+Co 0.39 0.3 87.52 6
6 WC+TaC+Cr3C2+Co 0.394 0.295 87.52 6
7 WC+Co 88.24 6
如现有技术中已知的,碳含量被调整在两相区域六方(MeC)+粘结剂或六方(MeC)+立方(MeC)+粘结剂(Me为以上表1中的金属)内。相应地,制造样品:
在球磨机中以146rpm的转速将粉末研磨8小时。利用乙醇,在添加2wt%聚乙二醇(PEG40)作为有机粘结剂的情况下,在湿条件下进行研磨。体积为0.251且钢锻为800g的WC-Co衬研磨机,均由WC-Co制成。研磨后,在氮气氛中,在80℃下对浆料干燥至少300分钟。通过单轴压制制造生坯体,并且使用HIP在1410℃下对其烧结1小时。
在表2A(下面)中为烧结前各原材料的换算成克的整体组成。
表2A烧结前重量组成,以g计。
样品 (W,Ta)C TaC (W,Cr)C Cr3C2 WC W Co
1 93.14 6.00
2 0.84 93.20 6.18
3 90.91 3.03 6.00
4 0.68 92.6 0.75 6.18
5 46.78 45.24 1.01 1 6.18
6 0.42 0.34 93.13 0.14 6.19
7 100.27 0.36 6.42
还研究了另外两个样品,所述样品均含有1.22wt%的Ta和12wt%的Co,见表2B。它们如上所述进行制造。
表2B.另外的样品:样品8为掺杂的。
样品
8 (W,Ta)C+Co
9 WC+TaC+Co
样品制备
通过标准金相技术制备样品,包括用1μm金刚石浆料进行20分钟的最终抛光步骤直至所有的可见划痕消失。抛光后,未蚀刻和蚀刻的样品两者在OlympusBX51M中通过LOM观察。使用蚀刻剂为Murakami试剂。
纳米压痕
在进行纳米压痕试验之前,用0.25μm的金刚石磨糊料对样品进行最后一步的抛光。测定大约在材料的中心进行,使用具有XYZ样品台和金刚石Berovich压头的纳米硬度测试仪NTH,S/N:06-134。根据Oliver-Pharr方法通过负荷位移曲线测定硬度。为了鉴定目标面积,使用Zeiss型SEM,Supra40。使用二次电子(secondaryelectron)进行纳米压痕凹痕的分析。电子束被设定在15kV以便检测来自纳米压痕仪的数目和凹痕面积。
通过使用5mN的负荷进行样品的纳米压痕。在每个样品上进行50次压印,并且将其中凹痕完全位于晶体内部的三个最好的打击用于硬度和E-模量(参见图2)。好的打击被确认为在WC相中有清晰的压印,距离晶粒边界有较大距离。将结果示于表3中。
表3:纳米压痕的结果
样品 纳米压痕的平均硬度结果[GPa]
1 28.5
2 39.7
3 27.3
4 34.3
5 31.7
6 34.3
7 37.1
8 30.5
根据纳米压痕,与未掺杂的晶粒相比,掺杂的WC晶粒具有整体上更低的恒定硬度(参见表3)。根据这些测定,最硬的WC晶粒为未掺杂的样品,具有39GPa到34GPa之间的硬度范围,然而掺杂的WC晶粒具有28GPa和27GPa的硬度。应注意,尽管Cr掺杂的样品具有最高的显微硬度,根据结果,晶粒自身的硬度和基体的硬度之间没有相关性,这说明在相同的WC晶粒度下,掺杂的材料与未掺杂的相比将产生更低的显微硬度。因此,为了达到相同的硬度,可以使用更低的Co含量进而合金的耐磨性随着硬质相量的增加而增加。
此外,表4显示,在烧结后,掺杂的碳化物明显具有更低量的立方碳化物析出物,其测定为10张图上的截取面积(areaintercept)。
表4
样品 Ta[wt%] Cr[wt%] 立方相的截取面积量
1 0.79 1.1
2 0.79 1.5
3 0.39 0.3 0.2
烧结材料
在(W,Ta)C和Co的合金即样品1中,立方碳化物相是看得见的。该相看上去为黄色并且是由于从(W,Ta)C中溶出且作为立方碳化物析出的钽(参见图3A和3B)。使用格子计算立方碳化物的量。vol%为1.2。
如在图4A和4B中看出,在含有Cr的样品中,没有看到明显的立方碳化物。
参见图5A和B和6A和B,含有(W,Cr)C和(W,Ta)C的混合样品即样品5,和WC+Cr3C2+TaC即样品7,具有孔和一些立方碳化物。碳化物的vol%在样品5中为0.3vol%的TaC,在样品6中为0.4vol%的TaC。
显微硬度测试
使用Future-Tech维氏硬度测试仪FV-300在使用1μm金刚石浆料抛光的样品上进行硬度测定。以30Kg的负荷和每次测定之间2mm的距离,在每个样品进行三次测定。将显微硬度试验的结果列于表5中。
表5显微硬度
样品 硬度[HV30]
1 1518
2 1592
3 1724
4 1603
5 1698
6 1719
7 1494
8 1393
9 1382
如从表5中可以看出的,Cr掺杂的WC被证实具有最硬的基体,比Cr参比和未掺杂样品更硬。因此,基体的硬度可能是低的WC晶粒度而不只是WC晶粒的硬度的结果。
根据纳米压痕的结果,Cr和Ta掺杂的WC晶粒的硬度显著低于未掺杂的参比样品。这样的结果是预料不到的,是因为,由于从掺杂的WC晶粒中溶出的Ta而存在TaC的析出,这将会导致接近未掺杂的晶粒的值。掺杂的晶粒具有最高的塑性形变和外推的接触深度两者。
结果是预料不到的,是因为,由于Ta和Cr掺杂的晶体两者比未掺杂的粉末更不立方,因此它们应当具有更少的滑动系统和更大的张力。通过纳米压痕测定获得的结果主要由于两个原因难以证实为真实的硬度。首先,未曾鉴定WC晶粒目标区域晶向。因此,将所有凹痕的平均值设定为WC的硬度。第二,由于不同的负荷且由此压痕深度影响结果,所以压痕尺寸效应使得难以与之前的研究进行比较。然而,由于样品被在相同的条件下或用相同的条件进行测定,所以来自纳米压痕的结果仍然能够在该研究的样品中进行比较。

Claims (12)

1.一种制造硬质合金的方法,所述方法包括以下步骤:
a)形成包含研磨液体、粘结金属和硬质成分的浆料,其中所述硬质成分包含六方掺杂WC;
b)对所述浆料进行研磨和干燥;
c)对从b)获得的粉末混合物进行压制和烧结;
其中在烧结前和/或烧结期间,对所述六方掺杂WC进行氮处理。
2.根据权利要求1所述的制造硬质合金的方法,其中在烧结前对所述六方掺杂WC进行氮气处理。
3.根据权利要求1-2中的任一项所述的制造硬质合金的方法,其中在烧结期间对六方掺杂WC进行氮气处理。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的制造硬质合金的方法,其中所述六方掺杂WC被用选自Ta、Nb、Cr及其混合物的过渡金属掺杂。
5.根据权利要求4所述的制造硬质合金的方法,其中所述过渡金属是Ta和/或Cr。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的制造硬质合金的方法,其中所述粘结金属选自Cr、Mo、Fe、Co和Ni。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的制造硬质合金的方法,其中所述粘结金属是Co。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的制造方法,其中所述硬质合金包含65-90wt%范围内的WC和六方掺杂WC,3-15wt%范围内的Co和1-5wt%范围内的Ta以及0-20wt%范围内的Cr。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的制造硬质合金的方法用于制造切削工具的用途。
10.根据权利要求1-8中的任一项所限定的方法可获得的硬质合金。
11.根据权利要求10所述的硬质合金,所述硬质合金为包含六方掺杂WC的直硬质合金。
12.根据权利要求1-8中的任一项所述的方法可获得的或包含根据权利要求10或11所述的硬质合金的切削工具。
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