CN109266940B

CN109266940B - 一种碳钨钴复合材料及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN109266940B
Application number: CN201811258411.5A
Authority: CN
Inventors: 任富增; 李小强; 赵璨璨; 赵予生
Original assignee: Southwest University of Science and Technology
Current assignee: Southwest University of Science and Technology
Priority date: 2018-10-26
Filing date: 2018-10-26
Publication date: 2021-04-09
Anticipated expiration: 2038-10-26
Also published as: CN109266940A

Abstract

本发明涉及一种碳钨钴复合材料及其制备方法和应用，所述碳钨钴复合材料为碳化钨、钨钴碳化物和钴三相构成的三元复合材料，按摩尔百分含量计，所述复合材料包括以下组分：20‑35％钨、50‑65％钴和1‑30％碳。本发明通过高能球磨机械合金化和放电等离子体烧结技术相结合原位反应烧结制备得到上述三元复合材料，所制备的块体碳钨钴复合材料的硬度和韧性高，在室温及高温环境下耐磨性能优异，其维氏硬度为8.0‑11.0GPa，断裂韧性为10.0‑15.0MPa·m^1/2，磨损率为0.5‑4.0×10‑6mm³/(N·m)，可作为新型的高端刀具材料，具有良好的应用前景。

Description

一种碳钨钴复合材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及硬质合金制备领域，具体涉及一种碳钨钴复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

碳化钨硬质合金材料在硬质合金体系中占据了重要的地位，被誉为“现代化工业味精”称号。该材料具有硬度高、弯曲强度大、化学稳定性和高温环境下适宜的具有极强的耐磨性等优良的物理性能，在全球现代化工业的发展中起着不可替代的作用，已经广泛应用于国民经济、社会生活和国防建设的各个领域，极大的带动了社会的进步和经济的发展。

为了进一步将碳化钨基硬质合金应用到高速超精密加工仪器领域，提高碳化钨复合材料的综合力学性能和高温耐磨性能迫在眉睫。例如CN104451322A公开了一种碳化钨基硬质合金及其制备方法，将钼粉、碳化钒、碳化铬、碳化钛、碳化硅、氧化钇中的至少五种按一定比例组成增益剂，可抑制碳化钨晶粒过快和/或不规则生长，使碳化钨基硬质合金具有更高的强度、韧性和塑性。CN108624772A公开了一种超细晶碳化钨基硬质合金材料及其制备方法，该超细晶碳化钨基硬质合金，以重量百分数计包括钴8％，碳化钨90.2-90.8％，碳化钒0.2-0.8％，立方氮化硼1％。该方法采用放电等离子烧结技术，在真空气氛保护下，以100±20℃/min的升温速率持续升温到1250-1300℃，控制压力为30±2Mpa，制得超细晶碳化钨基硬质合金。CN102560215A公开了一种Ni3Al粘结的超细晶碳化钨基硬质合金及其制备方法，包括：稀土六硼化物(ReB₆)含量在0.01～0.1％之间，碳化铬(Cr₂C₃)在0.05～0.5％之间，碳化钒(VC)在0.05～0.5％之间，镍铝(Ni₃Al)在5～40％之间，其余为碳化钨粉。通过模压成型工艺将混合粉末压制成具有一定形状的生坯，经过脱脂，烧结后得到Ni3Al粘结的超细晶碳化钨基硬质合金。

近年来，随着碳化钨硬质合金材料材料的不断发展，改善其性能的方法越来越多。在刀具制备领域，虽然其由最初的车刀应用扩大到后来的铣刀等其他刀具，但是应用范围仍然较窄，高端刀具材料尚未得到开发。因此研制具备高强度、高硬度，优异综合力学性能和高温耐磨损性能的新型碳化钨基合金，是高端刀具材料发展的新方向。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种碳钨钴复合材料及其制备方法和应用，该复合材料通过高能球磨机械合金化和放电等离子体烧结技术相结合原位反应烧结制备得到，所制备的块体碳钨钴复合材料的硬度和韧性高，在室温及高温环境下耐磨性能优异，且可加工性良好，可作为新型的高端刀具材料，具有良好的应用前景。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种碳钨钴复合材料，所述碳钨钴复合材料为碳化钨、钨钴碳化物和钴三相构成的三元复合材料，按摩尔百分含量计，所述复合材料包括以下组分：20-35％钨、50-65％钴和1-30％碳。

本发明制备的碳钨钴复合材料由晶粒度分别为0.2-2.5μm、0.2-2μm以及0.2-3.5μm的碳化钨、钨钴碳化物和钴三相构成的三元复合材料，尺寸细小，具有优异的综合力学性能和高温耐磨性，其维氏硬度为8.0-11.0GPa；断裂韧性为10.0-15.0MPa·m^1/2；磨损率为0.5-4.0×10-6mm³/(N·m)，且高温耐磨性能优异，是一种新型的刀具用材料。

根据本发明，按摩尔百分含量计，所述碳钨钴复合材料中钨的含量为20-35％，例如可以是20％、23％、25％、28％、30％、33％或35％，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。

根据本发明，按摩尔百分含量计，所述碳钨钴复合材料中钴的含量为50-65％，例如可以是50％、53％、55％、58％、60％、62％或65％，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。

根据本发明，按摩尔百分含量计，所述碳钨钴复合材料中碳的含量为1-30％，例如可以是1％、6％、12％、18％、24％或30％，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。

根据本发明，所述复合材料中碳化钨相的晶粒度为0.2-2.5μm，例如可以是0.2μm、0.5μm、0.8μm、1μm、1.2μm、1.5μm、1.8μm、2μm、2.3μm或2.5μm，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。

本发明所述复合材料中碳化钨相的晶粒度优选为0.2-1.5μm。

根据本发明，所述复合材料中钨钴碳化物的晶粒度为0.2-2μm，例如可以是0.2μm、0.5μm、0.8μm、1μm、1.2μm、1.5μm、1.8μm或2μm，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。

本发明所述复合材料中钨钴碳化物的晶粒度优选为0.2-1.2μm。

根据本发明，所述复合材料中钴相的晶粒度为0.2-3.5μm，例如可以是0.2μm、0.5μm、1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm或3.5μm，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。

本发明所述复合材料中钴相的晶粒度优选为0.2-2μm。

第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的碳钨钴复合材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)按配方量将钨粉、钴粉和石墨粉混合，然后进行高能球磨；

(2)将步骤(1)高能球磨后得到的粉末进行放电等离子体烧结，冷却后得到所述碳钨钴复合材料。

本发明利用高能球磨的方式研磨钨粉、钴粉和石墨粉的混合粉末，使得晶粒得到细化，增加了粉体的表/界面能、应变能、比表面积从而增加粉体活性，使得烧结时结合更为迅速，同时细化的粉末颗粒减小了粉末之间的空隙，在较低温度下可获得高致密度。放电等离子体烧结过程中，粉末颗粒之间产生放电等离子体，使粉末相互结合，所得复合材料组织细小均匀。放电等离子体烧结还具有加热均匀、升温速度快、烧结温度低、烧结时间短、生产效率高等优点，其和高能球磨相结合，得到了晶粒度分别为0.2-2.5μm、0.2-2μm以及0.2-3.5μm的碳化钨、钨钴碳化物和钴三相构成的三元复合材料，使之兼具高强度、硬度以及优异的耐磨损性能。

根据本发明，步骤(1)所述钨粉的纯度≥99wt％，优选为≥99.9wt％；所述钴粉的纯度≥99wt％，优选为≥99.8wt％；所述石墨粉的纯度≥99wt％，优选为≥99.5wt％。

上述钨粉、钴粉和石墨粉的纯度越高，所得碳钨钴复合材料的纯度越高，其性能更优异。

根据本发明，步骤(1)所述高能球磨在保护性性气氛进行，所述保护性性气氛为氦气和/或氩气。球磨过程在保护性气氛下进行能够避免混合粉末被氧化而引入杂质。

根据本发明，步骤(1)所述高能球磨过程中磨球与混合粉末的质量比为(4-10):1，例如可以是4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1或10:1，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。

当磨球与混合粉末的质量比过大时，会增加研磨体之间以及研磨体和衬板之间因冲击摩擦而产生无用功损耗，使电耗和球耗增加，产量降低，而且会增加研磨体成分杂质含量；质量比过小时则球磨罐内磨料过多，磨球在粉末中运动减慢，也会降低磨粉效率，不利于晶粒细化。

本发明中步骤(1)所述球磨过程中磨球与混合粉末的质量比优选为(4-8):1，进一步优选为5:1。

上述优选的磨球与混合粉末的质量比不仅能够提高能量利用效率，降低研磨体成分杂质浓度，还能得到晶粒尺寸细小的粉末。

根据本发明，步骤(1)所述高能球磨的时间为1-30h，例如可以是1h、5h、10h、15h、20h、25h或30h，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。

根据本发明，步骤(1)所述高能球磨过程中高能球磨机夹具的转动频率为15-20Hz，例如可以是15Hz、16Hz、17Hz、18Hz、19Hz或20Hz，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。

本发明中步骤(1)所述高能球磨过程中高能球磨机夹具的转动频率优选为17Hz。

根据本发明，步骤(1)所述高能球磨过程中高能球磨机的转速为1600-1800r/min，例如可以是1600r/min、1650r/min、1700r/min、1750r/min或1800r/min，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

本发明中步骤(1)所述高能球磨过程中高能球磨机的转速优选为1725r/min。

根据本发明，步骤(2)所述放电等离子体烧结的温度为800-1200℃，例如可以是800℃、850℃、900℃、950℃、1000℃、1050℃、1100℃、1150℃或1200℃，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。

烧结温度过高会使晶粒尺寸过大，温度过低则材料不易成型，致密度降低。

根据本发明，步骤(2)所述放电等离子体烧结的升温速率为20-100℃/min，例如可以是20℃/min、30℃/min、40℃/min、50℃/min、60℃/min、70℃/min、80℃/min、90℃/min或100℃/min，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。

升温速率过快会使复合材料致密度降低，过慢则会增加烧结时间，使晶粒长大，无法得到晶粒尺寸细小复合材料。

根据本发明，步骤(2)所述放电等离子体烧结的时间为1-30min，例如可以是1min、5min、10min、15min、20min、25min或30min，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。

烧结时间过长会使晶粒长大，无法得到较细晶粒尺寸材料，时间过短则材料无法成型。

根据本发明，步骤(2)所述放电等离子体烧结的压力为10-100MPa，例如可以是10MPa、20MPa、30MPa、40MPa、50MPa、60MPa、70MPa、80MPa、90MPa或100MPa，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举。

烧结压力过高会导致材料内部残余应力高，降低使用寿命，压力过低则会降低块体材料致密度。

本发明所述烧结是在放电等离子烧结炉中进行的，在烧结过程中对炉内持续加压，烧结结束后立即卸载压力，避免产生残余应力。

作为优选的技术方案，本发明所述碳钨钴复合材料的制备方法包括以下步骤：

(1)按配方量将纯度为99wt％的钨粉、钴粉和石墨粉混合，然后在氦气和/或氩气下进行高能球磨1-30h；高能球磨过程中控制磨球与混合粉末的质量比为(4-10):1，高能球磨机夹具的转动频率为15-20Hz，转速为1600-1800r/min；

(2)将步骤(1)高能球磨后得到的粉末升温至800-1200℃进行放电等离子体烧结1-30min，控制升温速率为20-100℃/min，压力为10-100MPa，烧结完成后冷却，得到所述碳钨钴复合材料。

第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的碳钨钴复合材料的应用，所述碳钨钴复合材料用于制备刀具。

本发明制得的碳钨钴复合材料具有金属光泽，抛光之后表面光亮，且其维氏硬度达到8-11GPa、断裂韧性达到10-15MPa·m^1/2，具有很好的耐磨损性能，磨损率为0.5-4.0×10-6mm³/(N·m)。在服役过程中，此碳化钨复合材料具有优异的综合力学性能及高温耐磨性能，是一种理想的刀具材料。

与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：

(1)本发明制备得到的碳钨钴复合材料为碳化钨、钨钴碳化物和钴三相构成的三元复合材料，晶粒尺寸细小，具有优异的综合力学性能和高温耐摩擦性能，同时具有突出的高温耐磨损性能，其维氏硬度达到8-11GPa、断裂韧性达到10-15MPa·m^1/2，磨损率为0.5-4.0×10-6mm³/(N·m)。

(2)本发明通过高能球磨机械合金化和放电等离子体烧结相结合，在较低温度下制得碳钨钴复合材料，所得复合材料性能优异，可广泛应用于制备高档刀具，具有良好的应用前景。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的碳钨钴复合材料的外观图；

图2为本发明实施例1制备的碳钨钴复合材料的扫描电镜图，其中，1-碳化钨相，2-钨钴碳化物相，3-钴相。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

实施例1

(1)在充满氩气保护的手套箱中，按摩尔百分比计，将30％的钨粉、55％的钴粉和15％的石墨粉进行混合，得到混合粉末，钨粉、钴粉和石墨粉的纯度分别为99.9％、99.8％和99.5％；将混合粉末置于高能球磨机中，控制磨球与混合粉末的质量比为5:1，高能球磨机夹具的转动频率为17Hz，转速为1725r/min，高能球磨15h；

(2)将步骤(1)高能球磨后得到的粉末置于石墨磨具中，放入放电等离子体烧结炉中，在40MPa下，以60℃/min的速率升温至900℃保温5min，烧结完成后随炉冷却，得到块体碳钨钴复合材料。

图1为本实施例制备的碳钨钴复合材料的外观图，该合金材料为直径为10mm左右的圆柱体，其表面平整光亮且具有金属光泽。

图2为本实施例制备的碳钨钴复合材料的扫描电镜图，其中，灰白色针状相为碳化钨，灰黑色相为钨钴碳化物，黑色相为钴相。三相呈均匀分布，晶粒尺寸细小，其中碳化钨、钨钴碳化物和钴三相的平均晶粒度分别为0.7μm、0.4μm以及0.6μm。

实施例2

(1)在充满氩气保护的手套箱中，按摩尔百分比计，将35％的钨粉、50％的钴粉和15％的石墨粉进行混合，得到混合粉末，钨粉、钴粉和石墨粉的纯度分别为99.9％、99.8％和99.5％；将混合粉末置于高能球磨机中，控制磨球与混合粉末的质量比为4:1，高能球磨机夹具的转动频率为18Hz，转速为1650r/min，高能球磨9h；

(2)将步骤(1)高能球磨后得到的粉末置于石墨磨具中，放入放电等离子体烧结炉中，在60MPa下，以100℃/min的速率升温至800℃保温30min，烧结完成后随炉冷却，得到碳钨钴复合材料。

本实施例制备的碳钨钴复合材料中碳化钨、钨钴碳化物和钴三相均匀分布，三相尺寸细小，其中碳化钨、钨钴碳化物和钴三相的平均晶粒度分别为1.2μm、0.8μm以及1.5μm。

实施例3

(1)在充满氩气保护的手套箱中，按摩尔百分比计，将25％的钨粉、65％的钴粉和10％的石墨粉进行混合，得到混合粉末，钨粉、钴粉和石墨粉的纯度分别为99.9％、99.8％和99.5％；将混合粉末置于高能球磨机中，控制磨球与混合粉末的质量比为10:1，高能球磨机夹具的转动频率为15Hz，转速为1600r/min，高能球磨20h；

(2)将步骤(1)高能球磨后得到的粉末置于石墨磨具中，放入放电等离子体烧结炉中，在10MPa下，以50℃/min的速率升温至1200℃保温1min，烧结完成后随炉冷却，得到碳钨钴复合材料。

本实施例制备的碳钨钴复合材料中碳化钨、钨钴碳化物和钴三相均匀分布，三相尺寸细小，其中碳化钨、钨钴碳化物和钴三相的平均晶粒度分别为0.7μm、0.5μm以及0.8μm。

实施例4

(1)在充满氩气保护的手套箱中，按摩尔百分比计，将20％的钨粉、60％的钴粉和20％的石墨粉进行混合，得到混合粉末，钨粉、钴粉和石墨粉的纯度分别为99.9％、99.8％和99.5％；将混合粉末置于高能球磨机中，控制磨球与混合粉末的质量比为6:1，高能球磨机夹具的转动频率为20Hz，转速为1800r/min，高能球磨1h；

(2)将步骤(1)高能球磨后得到的粉末置于石墨磨具中，放入放电等离子体烧结炉中，在50MPa下，以80℃/min的速率升温至850℃保温20min，烧结完成后随炉冷却，得到碳钨钴复合材料。

本实施例制备的碳钨钴复合材料中碳化钨、钨钴碳化物和钴三相均匀分布，三相尺寸细小，其中碳化钨、钨钴碳化物和钴三相的平均晶粒度分别为1.0μm、0.6μm以及1.2μm。

实施例5

(1)在充满氩气保护的手套箱中，按摩尔百分比计，将30％的钨粉、55％的钴粉和15％的石墨粉进行混合，得到混合粉末，钨粉、钴粉和石墨粉的纯度分别为99.9％、99.8％和99.5％；将混合粉末置于高能球磨机中，控制磨球与混合粉末的质量比为5:1，高能球磨机夹具的转动频率为19Hz，转速为1700r/min，高能球磨15h；

(2)将步骤(1)高能球磨后得到的粉末置于石墨磨具中，放入放电等离子体烧结炉中，在40MPa下，以60℃/min的速率升温至1000℃保温7min，烧结完成后随炉冷却，得到碳钨钴复合材料。

本实施例制备的碳钨钴复合材料中碳化钨、钨钴碳化物和钴三相均匀分布，三相尺寸细小，其中碳化钨、钨钴碳化物和钴三相的平均晶粒度分别为0.9μm、0.6μm以及1.1μm。

对比例1

与实施例1相比，除了将步骤(1)中高能球磨的方式替换为普通球磨外，其他步骤和条件与实施例1完全相同。即步骤(1)中将混合粉末置于普通球磨机中，控制磨球与混合粉末的质量比为5:1，球磨15h。

结果显示，烧结完成后不能得到微观组织均匀的碳化钨、钨钴碳化物和钴三相构成的三元复合材料。

对比例2

与实施例1相比，除了将步骤(2)中放电等离子体烧结替换为普通热压烧结外，其他步骤和条件与实施例1完全相同。

结果显示，以普通热压烧结替换放电等离子烧结，若以相同的烧结条件，粉末无法成型；若延长烧结保温时间，晶粒长大迅速，无法获得晶粒尺寸细小的碳钨钴复合材料。

对比例3

与实施例1相比，除了去掉高能球磨的操作外，其他步骤和条件与实施例1完全相同。即将钨粉、钴粉和石墨粉混合后直接进行放电等离子体烧结。

性能测试：

对本发明实施例1-5制备的碳钨钴复合材料进行性能测试，测试内容为：

(1)使用维氏硬度测量仪测定维氏硬度

(2)使用万能力学试验机单边切口梁法测试断裂韧性

(3)使用摩擦磨损试验机，在一定温度范围内测试其摩擦磨损性能。

测试结果如表1所示。

表1

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.一种碳钨钴复合材料，其特征在于，所述碳钨钴复合材料为碳化钨、钨钴碳化物和钴三相构成的三元复合材料，按摩尔百分含量计，所述复合材料包括以下组分：20-35％钨、50-65％钴和1-30％碳；

所述复合材料中碳化钨相的晶粒度为0.2-2.5μm；

所述复合材料中钨钴碳化物的晶粒度为0.2-2μm；

所述复合材料中钴相的晶粒度为0.2-3.5μm；

所述碳钨钴复合材料的制备方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的碳钨钴复合材料，其特征在于，所述复合材料中碳化钨相的晶粒度为0.2-1.5μm。

3.如权利要求1或2所述的碳钨钴复合材料，其特征在于，所述复合材料中钨钴碳化物的晶粒度为0.2-1.2μm。

4.如权利要求1或2所述的碳钨钴复合材料，其特征在于，所述复合材料中钴相的晶粒度为0.2-2μm。

5.如权利要求1～4任一项所述的碳钨钴复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述钨粉的纯度≥99wt％。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述钨粉的纯度为≥99.9wt％。

8.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述钴粉的纯度≥99wt％。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述钴粉的纯度为≥99.8wt％。

10.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述石墨粉的纯度≥99wt％。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述石墨粉的纯度为≥99.5wt％。

12.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述高能球磨在保护性气氛进行，所述保护性气氛为氦气和/或氩气。

13.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述高能球磨过程中磨球与混合粉末的质量比为(4-10):1。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述高能球磨过程中磨球与混合粉末的质量比为(4-8):1。

15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述高能球磨过程中磨球与混合粉末的质量比为5:1。

16.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述高能球磨的时间为1-30h。

17.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述高能球磨过程中高能球磨机夹具的转动频率为15-20Hz。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述高能球磨过程中高能球磨机夹具的转动频率为17Hz。

19.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述高能球磨过程中高能球磨机的转速为1600-1800r/min。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述高能球磨过程中高能球磨机的转速为1725r/min。

21.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述放电等离子体烧结的温度为800-1200℃。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述放电等离子体烧结的升温速率为20-100℃/min。

23.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述放电等离子体烧结的时间为1-30min。

24.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述放电等离子体烧结的压力为10-100MPa。

25.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)按配方量将纯度≥99wt％的钨粉、钴粉和石墨粉混合，然后在氦气和/或氩气下进行高能球磨1-30h；高能球磨过程中控制磨球与混合粉末的质量比为(4-10):1，高能球磨机夹具的转动频率为15-20Hz，转速为1600-1800r/min；

26.如权利要求1～4任一项所述的碳钨钴复合材料的应用，其特征在于，所述碳钨钴复合材料用于制备刀具。