CN106946570A - 一种b4c增韧wc复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种b4c增韧wc复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于合金材料技术领域，公开了一种B4C增韧WC复合材料及其制备方法。所述复合材料由99.75～99.99wt.％的WC，0.01～0.25wt.％的B4C以及不可避免的微量杂质组成。其制备方法为：将WC粉体、B4C和有机溶剂置于球磨机中进行湿式球磨，制得球磨浆料；将球磨浆料干燥除去溶剂后过筛，获得颗粒尺寸≤300μm的复合粉末；将复合粉末置于模具中烧结固化成形，得到无粘结相的B4C增韧WC复合材料。本发明采用来源广泛的B4C对WC进行增韧，所得复合材料不含有任何金属粘结相，具有很高的硬度、耐磨性、抗氧化性能以及较好的韧性，适合作为刀具材料或者模具材料。

Description

一种B4C增韧WC复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于合金材料技术领域，具体涉及一种B4C增韧WC复合材料及其制备方法。
背景技术
WC-Co硬质合金，是一种常见的、重要的硬质合金种类(YG系列)，广泛地应用于现代刀具材料、耐磨、耐腐蚀和耐高温材料领域，有现代工业的牙齿之称。纯WC材料很难烧结致密，即使烧结致密，烧结温度也往往在2000℃以上，如此高的烧结温度对设备本身也是一种损害，并且烧结后断裂韧性只有～4MPa·m1/2。Co作为WC烧结时的一种粘结相，对WC有非常好的润湿性，同时能使WC烧结温度降低到～1400℃，烧结时Co成为液相，大大增加WC颗粒扩散速率，使烧结致密，烧结后碳化钨复合材料通常断裂韧性在～12MPa·m1/2。然而，Co资源的在世界的分布十分不均衡，中国的Co资源极其匮乏，严重依赖进口，使得Co原料的供应也存在很多不稳定因素。同时Co作为一种粘结剂，降低了WC材料的硬度，耐腐蚀性和耐高温性，限制了WC材料在某些极端服役环境下的应用。因此，寻找一种常见的来源广泛的非粘结相的材料来替代Co，摆脱对国外的依赖，同时提高WC类硬质合金的硬度和高温性能就显得非常重要。
目前在对无粘结相WC材料的研究中，常采用两种手段来提高其断裂韧性。一是通过晶粒细化的方式，能够同时起到改善硬度和断裂韧性的效果；二是添加陶瓷相颗粒/纤维，或者陶瓷相的相变来改善其断裂韧性。目前自然界中三种最硬的材料，分别为金刚石，立方氮化硼和碳化硼。其中，后两者由于合成的便利性常用于取代金刚石做为刀具磨具材料。cBN(立方氮化硼)是一种高硬度的类金刚石材料，常用于制造刀具和磨料。但其晶系为立方晶系，WC为六方晶系，由于其微观结合性的限制，其对性能的提升是有限的。
发明内容
为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种B4C增韧WC复合材料。
本发明的另一目的在于提供上述B4C增韧WC复合材料的制备方法。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种B4C增韧WC复合材料，由99.75～99.99wt.％的WC，0.01～0.25wt.％的B4C以及不可避免的微量杂质组成。
上述B4C增韧WC复合材料的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)将WC粉体、B4C和有机溶剂置于球磨机中进行湿式球磨，制得球磨浆料；
(2)将球磨浆料干燥除去溶剂后过筛，获得颗粒尺寸≤300μm的复合粉末；
(3)将复合粉末置于模具中烧结固化成形，得到无粘结相的B4C增韧WC复合材料。
优选地，步骤(1)中所述的有机溶剂为乙醇。
优选地，步骤(2)中所述的干燥是指干燥至溶剂残余质量≤1％。
优选地，步骤(3)中所述的烧结是指采用放电等离子烧结技术进行烧结，具体烧结条件如下：
烧结电流类型为直流脉冲电流；
烧结压力：30～50MPa；
烧结气氛：低真空≤6Pa；
升温速率：50～300℃/min；
烧结温度：1650～1850℃；
保温时间：0～10min。
本发明的复合材料及制备方法具有如下优点及有益效果：
(1)本发明采用B4C对WC进行增韧，B4C所属晶系为六方晶系，与WC属同一晶系，细小的WC晶粒和B4C的颗粒增韧机制有助于提高基体材料韧性，同时保持基体材料本身的高硬度；
(2)本发明制备的WC复合材料是一种由B4C增韧的不含有任何金属粘结相的WC复合材料，它具有很高的硬度、耐磨性、抗氧化性能以及较好的韧性，适合作为刀具材料或者模具材料；
(3)本发明制备的WC复合材料不含有Co，与传统WC-Co硬质合金相比，它不仅可以降低成本，还可以节约稀缺而且具战略性的Co资源，更为重要的是，本发明所使用的B4C已经较好的商业化，来源广泛。
附图说明
图1为实施例1所得B4C增韧WC复合材料的XRD谱图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例的一种B4C增韧WC复合材料，通过如下方法制备得到：
(1)将99.9g WC(0.2μm，纯度>99.9％，徐州捷创新材料科技有限公司)，0.1g B4C(0.05μm，纯度>99.9％，上海超威纳米科技有限公司)，倒入250ml硬质合金罐中，再加入乙醇作为溶剂(所得混合浆料的体积不超过球磨罐容积的2/3)，得到混合浆料；将装有混合浆料的球磨罐置于行星式球磨机上进行湿式球磨(转速180r/min，球磨时间为30h)，得到球磨浆料；
(2)将球磨浆料置于真空干燥箱中干燥至溶剂残余量≤1％，取出烘干后的粉末碾碎、过筛，获得颗粒尺寸≤300μm的复合粉末；
(3)取28g复合粉末装进内径和外径的圆筒形石墨模具中，粉料、凹模与冲头两两之间均以石墨纸隔开以便脱模，凹模外还包覆一层10mm厚的石墨毡以减少热辐射损耗；将装有复合粉末的石墨模具置于放电等离子烧结炉中进行烧结，得到无粘结相B4C增韧WC复合材料。所述烧结参数为：烧结电流类型为直流脉冲电流，烧结气氛为低真空(≤6Pa)，烧结压力为30MPa，升温速率为100℃/min，测温方式为红外测温(≥570℃)，烧结温度为1700℃，保温时间0min。
本实施例所得B4C增韧WC复合材料经阿基米德法测量计算其相对密度为98.1％；采用维氏硬度计并设定载荷10kg力测试硬度，硬度为HV10 26.07GPa；根据维氏硬度压痕，采用压痕法计算得到断裂韧性9.1Mpa·m1/2。
本实施例所得B4C增韧WC复合材料的XRD谱图如图1所示，图中所出现衍射峰均为WC相。
实施例2
本实施例的一种B4C增韧WC复合材料，通过如下方法制备得到：
步骤(1)～(2)与实施例1相同；
(3)取28g复合粉末装进内径和外径的圆筒形石墨模具中，粉料、凹模与冲头两两之间均以石墨纸隔开以便脱模，凹模外还包覆一层10mm厚的石墨毡以减少热辐射损耗；将装有复合粉末的石墨模具置于放电等离子烧结炉中进行烧结，得到无粘结相B4C增韧WC复合材料。所述烧结参数为：烧结电流类型为直流脉冲电流，烧结气氛为低真空(≤6Pa)，烧结压力为30MPa，升温速率为100℃/min，测温方式为红外测温(≥570℃)，烧结温度为1700℃，保温时间10min。
本实施例所得B4C增韧WC复合材料经测量计算其相对密度为98.9％，硬度为HV1026.5GPa，断裂韧性8.2Mpa·m1/2。
实施例3
本实施例的一种B4C增韧WC复合材料，通过如下方法制备得到：
步骤(1)～(2)与实施例1相同；
(3)取28g复合粉末装进内径和外径的圆筒形石墨模具中，粉料、凹模与冲头两两之间均以石墨纸隔开以便脱模，凹模外还包覆一层10mm厚的石墨毡以减少热辐射损耗；将装有复合粉末的石墨模具置于放电等离子烧结炉中进行烧结，得到无粘结相B4C增韧WC复合材料。所述烧结参数为：烧结电流类型为直流脉冲电流，烧结气氛为低真空(≤6Pa)，烧结压力为50MPa，升温速率为300℃/min，测温方式为红外测温(≥570℃)，烧结温度为1800℃，保温时间0min。
本实施例所得B4C增韧WC复合材料经测量计算其相对密度为98.5％，硬度为HV1026.4GPa，断裂韧性7.66Mpa·m1/2。
实施例4
本实施例的一种B4C增韧WC复合材料，通过如下方法制备得到：
步骤(1)～(2)与实施例1相同；
(3)取28g复合粉末装进内径和外径的圆筒形石墨模具中，粉料、凹模与冲头两两之间均以石墨纸隔开以便脱模，凹模外还包覆一层10mm厚的石墨毡以减少热辐射损耗；将装有复合粉末的石墨模具置于放电等离子烧结炉中进行烧结，得到无粘结相B4C增韧WC复合材料。所述烧结参数为：烧结电流类型为直流脉冲电流，烧结气氛为低真空(≤6Pa)，烧结压力为30MPa，升温速率为100℃/min，测温方式为红外测温(≥570℃)，测温聚焦点位于模具外壁中心孔底部，离模具内壁7.5mm处，烧结温度为1800℃，保温时间5min。
本实施例所得B4C增韧WC复合材料经测量计算其相对密度为98.7％，硬度为HV1025.2GPa，断裂韧性7.9Mpa·m1/2。
实施例5
本实施例的一种B4C增韧WC复合材料，通过如下方法制备得到：
步骤(1)～(2)与实施例1相同；
(3)取28g复合粉末装进内径和外径的圆筒形石墨模具中，粉料、凹模与冲头两两之间均以石墨纸隔开以便脱模，凹模外还包覆一层10mm厚的石墨毡以减少热辐射损耗；将装有复合粉末的石墨模具置于放电等离子烧结炉中进行烧结，得到无粘结相B4C增韧WC复合材料。所述烧结参数为：烧结电流类型为直流脉冲电流，烧结气氛为低真空(≤6Pa)，烧结压力为50MPa，升温速率为100℃/min，测温方式为红外测温(≥570℃)，测温聚焦点位于模具外壁中心孔底部，离模具内壁7.5mm处，烧结温度为1800℃，保温时间0min。
本实施例所得B4C增韧WC复合材料经测量计算其相对密度为98.5％，硬度为HV1026.2GPa，断裂韧性8.74Mpa·m1/2。
实施例6
本实施例的一种B4C增韧WC复合材料，通过如下方法制备得到：
步骤(1)～(2)与实施例1相同；
(3)取28g复合粉末装进内径和外径的圆筒形石墨模具中，粉料、凹模与冲头两两之间均以石墨纸隔开以便脱模，凹模外还包覆一层10mm厚的石墨毡以减少热辐射损耗；将装有复合粉末的石墨模具置于放电等离子烧结炉中进行烧结，得到无粘结相B4C增韧WC复合材料。所述烧结参数为：烧结电流类型为直流脉冲电流，烧结气氛为低真空(≤6Pa)，烧结压力为30MPa，升温速率为100℃/min，测温方式为红外测温(≥570℃)，测温聚焦点位于模具外壁中心孔底部，离模具内壁7.5mm处，烧结温度为1850℃，保温时间5min。
本实施例所得B4C增韧WC复合材料经测量计算其相对密度为98.2％，硬度为HV1025.3GPa，断裂韧性7.86Mpa·m1/2。
实施例7
本实施例的一种B4C增韧WC复合材料，通过如下方法制备得到：
步骤(1)～(2)与实施例1相同；
(3)取28g复合粉末装进内径和外径的圆筒形石墨模具中，粉料、凹模与冲头两两之间均以石墨纸隔开以便脱模，凹模外还包覆一层10mm厚的石墨毡以减少热辐射损耗；将装有复合粉末的石墨模具置于放电等离子烧结炉中进行烧结，得到无粘结相B4C增韧WC复合材料。所述烧结参数为：烧结电流类型为直流脉冲电流，烧结气氛为低真空(≤6Pa)，烧结压力为50MPa，升温速率为50℃/min，测温方式为红外测温(≥570℃)，测温聚焦点位于模具外壁中心孔底部，离模具内壁7.5mm处，烧结温度为1850℃，保温时间0min。
本实施例所得B4C增韧WC复合材料经测量计算其相对密度为98.8％，硬度为HV1025.4GPa，断裂韧性7.92Mpa·m1/2。
实施例8
本实施例的一种B4C增韧WC复合材料，通过如下方法制备得到：
(1)将99.99g WC(0.2μm，纯度>99.9％，徐州捷创新材料科技有限公司)，0.01gB4C(0.1μm，纯度>99.9％，上海超威纳米科技有限公司)，倒入250ml硬质合金罐中，再加入乙醇作为溶剂(所得混合浆料的体积不超过球磨罐容积的2/3)，得到混合浆料；将装有混合浆料的球磨罐置于行星式球磨机上进行湿式球磨(转速180r/min，球磨时间为30h)，得到球磨浆料；
步骤(2)～(3)与实施例1相同。
本实施例所得B4C增韧WC复合材料经测量计算其相对密度为98.9％，硬度为HV1024.8GPa，断裂韧性7.5Mpa·m1/2。
实施例9
本实施例的一种B4C增韧WC复合材料，通过如下方法制备得到：
(1)将99.75g WC(0.2μm，纯度>99.9％，徐州捷创新材料科技有限公司)，0.25gB4C(0.1μm，纯度>99.9％，上海超威纳米科技有限公司)，倒入250ml硬质合金罐中，再加入乙醇作为溶剂(所得混合浆料的体积不超过球磨罐容积的2/3)，得到混合浆料；将装有混合浆料的球磨罐置于行星式球磨机上进行湿式球磨(转速180r/min，球磨时间为30h)，得到球磨浆料；
步骤(2)～(3)与实施例1相同。
本实施例所得B4C增韧WC复合材料经测量计算其相对密度为98.1％，硬度为HV1025.5GPa，断裂韧性8.56Mpa·m1/2。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种B4C增韧WC复合材料，其特征在于：所述复合材料由99.75～99.99wt.％的WC，0.01～0.25wt.％的B4C以及不可避免的微量杂质组成。
2.权利要求1所述的一种B4C增韧WC复合材料的制备方法，其特征在于包括以下制备步骤：
(1)将WC粉体、B4C和有机溶剂置于球磨机中进行湿式球磨，制得球磨浆料；
(2)将球磨浆料干燥除去溶剂后过筛，获得颗粒尺寸≤300μm的复合粉末；
(3)将复合粉末置于模具中烧结固化成形，得到无粘结相的B4C增韧WC复合材料。
3.根据权利要求2所述的一种B4C增韧WC复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的有机溶剂为乙醇。
4.根据权利要求2所述的一种B4C增韧WC复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的干燥是指干燥至溶剂残余质量≤1％。
5.根据权利要求2所述的一种B4C增韧WC复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的烧结是指采用放电等离子烧结技术进行烧结，具体烧结条件如下：
烧结电流类型为直流脉冲电流；
烧结压力：30～50MPa；
烧结气氛：低真空≤6Pa；
升温速率：50～300℃/min；
烧结温度：1650～1850℃；
保温时间：0～10min。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101462880A (zh) * 2009-01-05 2009-06-24 西安交通大学 一种碳化硅基增强复合陶瓷及制备方法
CN104630529A (zh) * 2015-01-27 2015-05-20 上海海事大学 B4C作为弥散强化添加剂的细晶WC-Co硬质合金及其制备方法
CN106083113A (zh) * 2016-06-20 2016-11-09 华南理工大学 一种cBN增韧WC复合材料及其制备方法
CN106116617A (zh) * 2016-06-20 2016-11-16 华南理工大学 一种超细氮化硼多孔纤维增韧wc复合材料及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101462880A (zh) * 2009-01-05 2009-06-24 西安交通大学 一种碳化硅基增强复合陶瓷及制备方法
CN104630529A (zh) * 2015-01-27 2015-05-20 上海海事大学 B4C作为弥散强化添加剂的细晶WC-Co硬质合金及其制备方法
CN106083113A (zh) * 2016-06-20 2016-11-09 华南理工大学 一种cBN增韧WC复合材料及其制备方法
CN106116617A (zh) * 2016-06-20 2016-11-16 华南理工大学 一种超细氮化硼多孔纤维增韧wc复合材料及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
冯端等主编: "《材料科学导论 融贯的论述》", 31 May 2002, 化学工业出版社 *
曾人杰著: "《无机材料化学：（上册）》", 31 December 2001, 厦门大学出版社 *

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