CN109536813B - 一种无磁硬质合金及其制备方法和应用 - Google Patents

一种无磁硬质合金及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于硬质合金材料制备技术领域，具体涉及一种采用Ni‑Cu连续固溶体作粘结相的无磁硬质合金及其制备方法和应用。本发明提供一种添加抑制剂且采用Ni‑Cu连续固溶体作粘结相的无磁硬质合金材料，一方面通过采用无磁性的Cu来降低Ni‑Cu粘结相的磁性，另一方面通过加入添加剂Cr3C2、VC、Mo2C、TiC等其中的一种或多种，使其固溶于粘结相中进一步降低Ni‑Cu粘结相的磁性。本发明通过特定组成和含量的添加相和粘结相的共同作用，获得一种高硬度、高强度、高韧性的新型无磁硬质合金材料。

Description

一种无磁硬质合金及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于硬质合金材料制备技术领域，具体涉及一种采用Ni-Cu连续固溶体作粘结相的无磁硬质合金及其制备方法和应用。
背景技术
磁性材料广泛应用于众多领域，例如将永磁材料用作马达，应用于变压器中的铁心材料，作为存储器使用的磁光盘，计算机用磁记录软盘等。磁性材料与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关，已成为重要的基础材料之一。磁性材料生产，特别是永磁材料主要采用粉末冶金工艺，为了使磁矩随机分布或者沿制定方向分布，成型模具需要采用无磁材料制造。无磁材料，是指在磁场作用下基本不产生磁感应的低磁材料，在磁场中磁化作用很弱，即产生所谓的“无磁”现象，故形象地称之为无磁材料。
目前，常用的无磁材料或无磁模具主要无磁钢和无磁WC-Ni基硬质合金材料。无磁钢的硬度较低，氯化处理后硬度也仅为34～47HRC，其耐磨性差，使用寿命短，易变形，性价比较低。WC-Ni基无磁硬质合金具有较高的硬度和强度，且其表面光洁度高、尺寸稳定，是一种较好的无磁模具材料。“CN 1292086C”公开了一种以WC为主要成分，添加镍(Ni)、铬(Cr)、钼(Mo)的无磁合金。“CN 101265544A”公开了一种含钒的无磁硬质合金及制备方法，该无磁合金以WC为硬质相，Ni为粘结相，同时添加0.5～3.0％的Cr3C2和0.3～2.5％的VC。
众所周知，硬质合金是以元素周期表第ⅣA、ⅤA、ⅥA族金属碳化物(如WC)为硬质相，以铁族元素(Fe、Co、Ni)作为粘结相，经过高温烧结制成的。以上碳化物都是无磁的，而Fe、Co、Ni都是有磁的，其居里点分别为770℃、1120℃、354℃。三种粘结金属中，Ni的磁性最低、居里点最低，可以通过一些方法将其降至室温以下，研究表明，用Ni作粘结剂是制取无磁合金的必备条件。但Ni的力学性能较Co差，导致一般的无磁硬质合金强度和硬度都偏低。
因此，目前亟需开发一种具有较高的硬度和抗弯强度的无磁硬质合金。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中无磁硬质合金强度和硬度都偏低，且韧性不好的缺点，提供一种添加抑制剂(添加相)且采用Ni-Cu连续固溶体作粘结相的无磁硬质合金材料，该无磁硬质合金具有较高的硬度和抗弯强度，粘结相用Cu替代部分Ni，降低了无磁硬质合金的原料成本。
为此，本发明第一方面提供了一种硬质合金，包括：
1)添加相组分0.1wt％-5wt％，所述添加相组分包含Cr3C2、VC、Mo2C和TiC中的一种或多种；
2)粘结相组分3wt％-30wt％，所述粘结相组分包括Ni-Cu连续固溶体；
3)硬质相组分WC 65wt％-96.9wt％。
在本发明中，所述硬质合金中不含Co。
在本发明的一些实施方式中，所述添加相的含量为0.2wt％-3wt％，所述粘结相的的含量为5wt％-15wt％，。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述添加相的含量为0.3wt％-1.5wt％，所述粘结相的的含量为5wt％-15wt％。
在本发明的一些更为优选的实施方式中，所述添加相的含量为0.6wt％-1.2wt％，所述粘结相的的含量为6wt％-13wt％。
在本发明的一些实施方式中，所述硬质相WC的含量为80wt％-95wt％。
在本发明的另一些实施方式中，所述添加相包含Cr3C2。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述添加相包含Cr3C2和Mo2C。
在本发明的一些更为优选的实施方式中，所述添加相包含Cr3C2、Mo2C和TiC。
在本发明的一些实施方式中，所述粘结相中，以重量含量计，0＜Cu含量÷(Ni+Cu)含量≤0.45。
在本发明的另一些实施方式中，所述粘结相中，以重量含量计，0.01＜Cu含量÷(Ni+Cu)含量≤0.4。
在本发明的另一些优选的实施方式中，所述粘结相中，以重量含量计，0.03＜Cu含量÷(Ni+Cu)含量≤0.3。
在本发明的一些更为优选的实施方式中，所述粘结相中，以重量含量计，0.03＜Cu含量÷(Ni+Cu)含量≤0.25。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述硬质合金包括：
1)添加相组分0.6wt％-1.2wt％，所述添加相组分包含Cr3C2、Mo2C和TiC中的一种或多种；
2)粘结相组分7wt％-12wt％，所述粘结相中，以重量含量计，0.05＜Cu含量÷(Ni+Cu)含量≤0.2；
3)硬质相组分WC 85wt％-95wt％。
在本发明的一些更为优选的实施方式中，所述硬质合金包括：
1)添加相组分包含Cr3C2 0.4wt％-0.65wt％和Mo2C 0.4wt％-0.55wt％；
2)粘结相组分包含Ni 6wt％-8wt％，Cu 1wt％-2wt％；
3)硬质相组分WC 87wt％-92wt％。
在本发明的另一些更为优选的实施方式中，所述硬质合金包括：
1)添加相组分包含Cr3C2 0.5wt％-0.65wt％和Mo2C 0.45wt％-0.55wt％；
2)粘结相组分包含Ni 6.5wt％-8wt％，Cu 1.5wt％-2wt％；
3)硬质相组分WC 88wt％-92wt％。
本发明第二方面提供了本发明第一方面所述的硬质合金的制备方法，包括以下步骤：
1)将WC粉、Ni粉、Cu粉以及选自Cr3C2粉、VC粉、Mo2C粉和TiC粉中的一种或多种混合并进行湿磨，获得湿磨后浆料；
2)将所述湿磨后浆料进行干燥，获得合金粉末混合物；
3)将合金粉末混合物经模压制成压坯，然后进行压力烧结，得到所述硬质合金。
在本发明的一些实施方式中，步骤1)中，在湿磨时还加入成型剂，所述成型剂加入量为各组分混合后物料的1-3％；和/或，所述成型剂为石蜡和/或PEG。
在本发明的一些优选的实施方式中，步骤1)中，在湿磨时还加入成型剂，所述成型剂加入量为各组分混合后物料的2-2.3％；和/或，所述成型剂为PEG。
在本发明的一些实施方式中，步骤2)中，将所述湿磨后浆料进行干燥的方法为合金制造领域常规方法，优选喷雾干燥，且喷雾干燥后造粒。
在本发明的一些优选的实施方式中，步骤3)中，将合金粉末混合物经模压制成压坯，置于氩气中进行压力烧结，得到硬质合金材料。
在本发明的一些实施方式中，在步骤3)中，所述模压的压力为100-300MPa。
在本发明的一些优选的实施方式中，在步骤3)中，所述模压的压力为100-200MPa。
在本发明的一些更为优选的实施方式中，在步骤3)中，所述模压的压力为120-160MPa。
在本发明的一些实施方式中，在步骤3)中，所述烧结的炉压为2-10MPa。
在本发明的另一些实施方式中，在步骤3)中，所述烧结的炉压为3-8MPa。
在本发明的一些优选的实施方式中，在步骤3)中，所述烧结的炉压为4-6MPa。
在本发明的一些实施方式中，在步骤3)中，所述烧结的温度为1200-1500℃。
在本发明的另一些实施方式中，在步骤3)中，所述烧结的温度为1300-1500℃。
在本发明的一些优选的实施方式中，在步骤3)中，所述烧结的温度为1350-1450℃。
在本发明的一些实施方式中，在步骤3)中，所述烧结后保温时间为0.5-3h。
在本发明的另一些实施方式中，在步骤3)中，所述烧结后保温时间为1-3h。
在本发明的一些优选的实施方式中，在步骤3)中，所述烧结后保温时间为2-3h。
在本发明的一些优选的实施方式中，在步骤3)中，所述模压的压力为100-300MPa，所述烧结的炉压为2-10MPa，所述烧结的温度为1200-1500℃，所述烧结后保温时间为0.5-3h。
在本发明的另一些优选的实施方式中，在步骤3)中，所述模压的压力为100-200MPa，所述烧结的炉压为3-8MPa，所述烧结的温度为1300-1500℃，所述烧结后保温时间为1-3h。
在本发明的一些更为优选的实施方式中，在步骤3)中，所述模压的压力为120-160MPa，所述烧结的炉压为4-6MPa，所述烧结的温度为1350-1450℃，所述烧结后保温时间为2-3h。
本发明第三方面提供了一种无磁模具，其采用如本发明第一方面所述的硬质合金或本发明第二方面所述的制备方法制备的硬质合金制备而成。
在无磁硬质合金材料制备技术领域，采用现有方法制备的无磁硬质合金强度和硬度都偏低，且韧性不好。本发明提供一种添加抑制剂且采用Ni-Cu连续固溶体作粘结相的无磁硬质合金材料，一方面通过采用无磁性的Cu来降低Ni-Cu粘结相的磁性，另一方面通过加入添加剂Cr3C2、VC、Mo2C、TiC等其中的一种或多种，使其固溶于粘结相中进一步降低Ni-Cu粘结相的磁性。Cu不但能固溶强化Ni，提高粘结相的硬度和强度，而且其无磁特性能降低Ni-Cu粘结相的磁性，从而可以减少降低磁性的抑制剂的添加量，而抑制剂也会降低硬质合金的韧性，所以添加更少的抑制剂，利于提高无磁硬质合金的韧性。本发明通过特定组成和含量的添加相和粘结相的共同作用，获得一种高硬度、高强度、高韧性的新型无磁硬质合金材料。
本发明提供一种添加抑制剂且采用Ni-Cu连续固溶体作粘结相的无磁硬质合金材料，可通过常规硬质合金生产线生产，有利于工业化大规模生产和推广。
相对现有技术，本发明的有益技术效果：
(1)本发明一方面通过采用无磁性的Cu来降低Ni-Cu粘结相的磁性，另一方面通过加入添加剂Cr3C2、VC、Mo2C、TiC等其中的一种或多种，使其固溶于粘结相中进一步降低Ni-Cu粘结相的磁性。Cu无磁特性能降低Ni-Cu粘结相的磁性，从而可以减少降低磁性的抑制剂的添加量，利于提高无磁硬质合金的韧性。
(2)Cu能固溶强化Ni，提高粘结相的硬度和强度，提高了无磁硬质合金的力学性能。
(3)无磁硬质合金粘结相用Cu替代部分Ni，降低了无磁硬质合金的原料成本。
附图说明
图1是本发明实施例1中采用Ni-Cu连续固溶体作粘结相的无磁硬质合金金相照片(400倍)；
图2是本发明实施例1的采用Ni-Cu连续固溶体作粘结相的无磁硬质合金金相照片(1000倍)。
具体实施方式
为使本发明容易理解，下面将详细说明本发明。但在详细描述本发明前，应当理解本发明不限于描述的具体实施方式。还应当理解，本文中使用的术语仅为了描述具体实施方式，而并不表示限制性的。
在提供了数值范围的情况下，应当理解所述范围的上限和下限和所述规定范围中的任何其他规定或居间数值之间的每个居间数值均涵盖在本发明内。这些较小范围的上限和下限可以独立包括在较小的范围中，并且也涵盖在本发明内，服从规定范围中任何明确排除的限度。在规定的范围包含一个或两个限度的情况下，排除那些包括的限度之任一或两者的范围也包含在本发明中。
除非另有定义，本文中使用的所有术语与本发明所属领域的普通技术人员的通常理解具有相同的意义。虽然与本文中描述的方法和材料类似或等同的任何方法和材料也可以在本发明的实施或测试中使用，但是现在描述了优选的方法和材料。
本发明中原料WC粉、Ni粉、Cu粉、Cr3C2粉、VC粉、Mo2C粉和TiC粉均通过市售渠道购买。
如前所述，现有方法制备的无磁硬质合金强度和硬度都偏低，且韧性不好。本发明提供一种添加抑制剂且采用Ni-Cu连续固溶体作粘结相的无磁硬质合金材料，一方面通过采用无磁性的Cu来降低Ni-Cu粘结相的磁性，另一方面通过加入添加剂Cr3C2、VC、Mo2C、TiC等其中的一种或多种，使其固溶于粘结相中进一步降低Ni-Cu粘结相的磁性。Cu不但能固溶强化Ni，提高粘结相的硬度和强度，而且其无磁特性能降低Ni-Cu粘结相的磁性，从而可以减少降低磁性的抑制剂的添加量，而抑制剂也会降低硬质合金的韧性，所以添加更少的抑制剂，利于提高无磁硬质合金的韧性。本发明通过特定组成和含量的添加相和粘结相的共同作用，获得一种高硬度、高强度、高韧性的新型无磁硬质合金材料。本发明正是基于上述发现做出的。
因此，本发明第一方面提供一种硬质合金，包括：
1)添加相组分0.1wt％-5wt％，所述添加相组分包含Cr3C2、VC、Mo2C和TiC中的一种或多种；
2)粘结相组分3wt％-30wt％，所述粘结相组分包括Ni-Cu连续固溶体；
3)硬质相组分WC 65wt％-96.9wt％。
在本发明中，所述硬质合金中均不含Co。
在本发明的一些实施方式中，所述添加相的含量为0.2wt％-3wt％，所述粘结相的的含量为5wt％-15wt％。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述添加相的含量为0.3wt％-1.5wt％，所述粘结相的的含量为5wt％-15wt％。
在本发明的一些更为优选的实施方式中，所述添加相的含量为0.6wt％-1.2wt％，所述粘结相的的含量为6wt％-13wt％，所述硬质相WC的含量为80wt％-95wt％。
在本发明的一些实施方式中，所述添加相包含Cr3C2。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述添加相包含Cr3C2和Mo2C。
在本发明的一些更为优选的实施方式中，所述添加相包含Cr3C2、Mo2C和TiC。
在本发明的一些实施方式中，所述粘结相中，以重量含量计，0＜Cu含量÷(Ni+Cu)含量≤0.45。
在本发明的另一些实施方式中，所述粘结相中，以重量含量计，0.01＜Cu含量÷(Ni+Cu)含量≤0.4。
在本发明的另一些优选的实施方式中，所述粘结相中，以重量含量计，0.03＜Cu含量÷(Ni+Cu)含量≤0.3。
在本发明的一些更为优选的实施方式中，所述粘结相中，以重量含量计，0.03＜Cu含量÷(Ni+Cu)含量≤0.25。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述硬质合金包括：
1)添加相组分0.6wt％-1.2wt％，所述添加相组分包含Cr3C2、Mo2C和TiC中的一种或多种；
2)粘结相组分7wt％-12wt％，所述粘结相中，以重量含量计，0.05＜Cu含量÷(Ni+Cu)含量≤0.2；
3)硬质相组分WC 85wt％-95wt％。
在本发明的一些更为优选的实施方式中，所述硬质合金包括：
1)添加相组分包含Cr3C2 0.4wt％-0.65wt％和Mo2C 0.4wt％-0.55wt％；
2)粘结相组分包含Ni 6wt％-8wt％，Cu 1wt％-2wt％；
3)硬质相组分WC 87wt％-92wt％。
在本发明的另一些更为优选的实施方式中，所述硬质合金包括：
1)添加相组分包含Cr3C2 0.5wt％-0.65wt％和Mo2C 0.45wt％-0.55wt％；
2)粘结相组分包含Ni 6.5wt％-8wt％，Cu 1.5wt％-2wt％；
3)硬质相组分WC 88wt％-92wt％。
本发明第二方面提供了本发明第一方面所述的硬质合金的制备方法，包括以下步骤：
1)将WC粉、Ni粉、Cu粉以及选自Cr3C2粉、VC粉、Mo2C粉和TiC粉中的一种或多种混合并进行湿磨，获得湿磨后浆料；
2)将所述湿磨后浆料进行干燥，获得合金粉末混合物；
3)将合金粉末混合物经模压制成压坯，然后进行压力烧结，得到所述硬质合金。
在本发明的一些实施方式中，步骤1)中，在湿磨时还加入成型剂，所述成型剂加入量为各组分混合后物料的1-3％；和/或，所述成型剂为石蜡和/或PEG。
在本发明的一些优选的实施方式中，步骤1)中，在湿磨时还加入成型剂，所述成型剂加入量为各组分混合后物料的2-2.3％；和/或，所述成型剂为PEG。
在本发明的一些实施方式中，所述步骤1)采用球磨机进行湿磨，球磨工艺参数：球磨机中球料比为(3～6)：1，以33～40转/分钟的速度球磨20～60h，所述成型剂为石蜡和/或PEG，其添加量为各组分混合后物料的2-2.3％，球磨介质为酒精，酒精添加量为每公斤混合料加入230～600ml。
在本发明的另一些实施方式中，步骤2)中，将所述湿磨后浆料进行干燥的方法为合金制造领域常规方法，优选喷雾干燥，且喷雾干燥后造粒。
在本发明的一些优选的实施方式中，步骤3)中，将合金粉末混合物经模压制成压坯，置于氩气中进行压力烧结，得到硬质合金材料。
在本发明的一些优选的实施方式中，在步骤3)中，所述模压的压力为100-300MPa，所述烧结的炉压为2-10MPa，所述烧结的温度为1200-1500℃，所述烧结后保温时间为0.5-3h。
在本发明的另一些优选的实施方式中，在步骤3)中，所述模压的压力为100-200MPa，所述烧结的炉压为3-8MPa，所述烧结的温度为1300-1500℃，所述烧结后保温时间为1-3h。
在本发明的一些更为优选的实施方式中，在步骤3)中，所述模压的压力为120-160MPa，所述烧结的炉压为4-6MPa，所述烧结的温度为1350-1450℃，所述烧结后保温时间为2-3h。
实施例
为使本发明更加容易理解，下面将结合实施例来进一步详细说明本发明，这些实施例仅起说明性作用，并不局限于本发明的应用范围。本发明中所使用的原料或组分若无特殊说明均可以通过商业途径或常规方法制得。
实施例1：
按质量百分比：WC：89.9％，Ni：7.2％，Cu：1.8％，Cr3C2：0.6％，Mo2C：0.5％，配料1kg，球磨介质为酒精，酒精加量300ml，球料重量比为3:1，成型剂PEG：20g，在球磨机进行湿磨，球磨51h后过滤，喷雾干燥得合金粉末混合物，然后将合金粉末混合物压制，模压压力为140MPa，最后进行烧结，烧结温度：1410℃，烧结的炉压为6MPa，保温时间2h，其金相结构如图1和图2所示，性能测试结果如下表所示，其中，KIC为断裂韧性，可通过压痕法测量：
Figure BDA0001916152710000081
Figure BDA0001916152710000091
实施例2：
按质量百分比：WC：90.4％，Ni：7.2％，Cu：1.8％，Cr3C2：0.6％，配料1kg，球磨介质为酒精，酒精加量300ml，球料重量比为3:1，成型剂PEG：20g，在球磨机进行湿磨，球磨45h后过滤，喷雾干燥得合金粉末混合物，然后将合金粉末混合物压制，模压压力为140MPa，最后进行烧结，烧结温度：1410℃，烧结的炉压为6MPa，保温时间2h，性能测试结果如下表所示：
Figure BDA0001916152710000092
实施例3：
按质量百分比：WC：91.4％，Ni：6.4％，Cu：1.6％，Cr3C2：0.6％，配料1kg，球磨介质为酒精，酒精加量300ml，球料重量比为3:1，成型剂PEG：20g，在球磨机进行湿磨，球磨45h后过滤，喷雾干燥得合金粉末混合物，然后将合金粉末混合物压制，模压压力为140MPa，最后进行烧结，烧结温度：1410℃，烧结的炉压为6MPa，保温时间2h，性能测试结果如下表所示：
Figure BDA0001916152710000093
实施例4：
按质量百分比：WC：87.0％，Ni：10.9％，Cu：1.1％，Cr3C2：1.0％,配料1kg，球磨介质为酒精，酒精加量300ml，球料重量比为3:1，成型剂石蜡：20g，在球磨机进行湿磨，球磨45h后过滤，喷雾干燥得合金粉末混合物，然后将合金粉末混合物压制，模压压力为130MPa，最后进行烧结，烧结温度：1410℃，烧结的炉压为6MPa，保温时间2h，性能测试结果如下表所示：
Figure BDA0001916152710000094
Figure BDA0001916152710000101
实施例5：
按质量百分比：WC：86.6％，Ni：10.9％，Cu：1.1％，Cr3C2：1.0％，TiC：0.3％，Mo2C：0.1％，配料1kg，球磨介质为酒精，酒精加量300ml，球料重量比为3:1，成型剂石蜡：20g，在球磨机进行湿磨，球磨53h后过滤，喷雾干燥得合金粉末混合物，然后将合金粉末混合物压制，模压压力为135MPa，最后进行烧结，烧结温度：1410℃，烧结的炉压为6MPa，保温时间2h，性能测试结果如下表所示：
Figure BDA0001916152710000102
实施例6：
按质量百分比：WC：90.5％，Ni：8.55％，Cu：0.45％，Cr3C2：0.5％，配料1kg，球磨介质为酒精，酒精加量300ml，球料重量比为3:1，成型剂PEG：20g，在球磨机进行湿磨，球磨32h后过滤，喷雾干燥得合金粉末混合物，然后将合金粉末混合物压制，模压压力为130MPa，最后进行烧结，烧结温度：1410℃，烧结的炉压为6MPa，保温时间2h，性能测试结果如下表所示：
Figure BDA0001916152710000103
实施例7：
按质量百分比：WC：90.0％，Ni：8.55％，Cu：0.45％，Cr3C2：0.5％，VC：0.5％,配料1kg，球磨介质为酒精，酒精加量300ml，球料重量比为3:1，成型剂PEG：20g，在球磨机进行湿磨，球磨32h后过滤，喷雾干燥得合金粉末混合物，然后将合金粉末混合物压制，模压压力为130MPa，最后进行烧结，烧结温度：1410℃，烧结的炉压为6MPa，保温时间2h，性能测试结果如下表所示：
Figure BDA0001916152710000111
实施例8：
按质量百分比：WC：92.5％，Ni：6.3％，Cu：0.7％，Cr3C2：0.5％，配料1kg，球磨介质为酒精，酒精加量300ml，球料重量比为3:1，成型剂PEG：20g，在球磨机进行湿磨，球磨45h后过滤，喷雾干燥得合金粉末混合物，然后将合金粉末混合物压制，模压压力为150MPa，最后进行烧结，烧结温度：1410℃，烧结的炉压为6MPa，保温时间2h，性能测试结果如下表所示：
Figure BDA0001916152710000112
实施例9：
按质量百分比：WC：92.0％，Ni：6.3％，Cu：0.7％，Cr3C2：0.5％，VC：0.3％，Mo2C：0.2％，配料1kg，球磨介质为酒精，酒精加量300ml，球料重量比为3:1，成型剂PEG：20g，在球磨机进行湿磨，球磨50h后过滤，喷雾干燥得合金粉末混合物，然后将合金粉末混合物压制，模压压力为150MPa，最后进行烧结，烧结温度：1410℃，烧结的炉压为6MPa，保温时间2h，性能测试结果如下表所示：
Figure BDA0001916152710000113
对比例1：
按质量百分比：WC：90.0％，Ni：9.0％，Cu：1.0％，配料1kg，球磨介质为酒精，酒精加量300ml，球料重量比为3:1，成型剂PEG：20g，在球磨机进行湿磨，球磨45h后过滤，喷雾干燥得合金粉末混合物，然后将合金粉末混合物压制，模压压力为140MPa，最后进行烧结，烧结温度：1410℃，烧结的炉压为6MPa，保温时间2h，性能测试结果如下表所示：
Figure BDA0001916152710000121
对比例2：
按质量百分比：WC：92.0％，Ni：5.0％，Cu：3.0％，配料1kg，球磨介质为酒精，酒精加量300ml，球料重量比为3:1，成型剂PEG：20g，在球磨机进行湿磨，球磨38h后过滤，喷雾干燥得合金粉末混合物，然后将合金粉末混合物压制，模压压力为140MPa，最后进行烧结，烧结温度：1410℃，烧结的炉压为6MPa，保温时间2h，性能测试结果如下表所示：
Figure BDA0001916152710000122
应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。

Claims (15)

1.一种硬质合金，其由以下组分组成：
1)添加相组分0.6wt％-1.2wt％，所述添加相组分由Cr3C2和Mo2C组成；
2)粘结相组分6wt％-13wt％，所述粘结相组分为Ni-Cu连续固溶体；
3)硬质相组分WC80 wt％-95wt％；
所述粘结相中，以重量含量计，0＜Cu含量÷(Ni+Cu)含量≤0.45。
2.根据权利要求1所述的硬质合金，其特征在于，所述添加相还包含TiC。
3.根据权利要求1所述的硬质合金，其特征在于，所述粘结相中，以重量含量计，0.01＜Cu含量÷(Ni+Cu)含量≤0.4。
4.根据权利要求1所述的硬质合金，其特征在于，所述粘结相中，以重量含量计，0.03＜Cu含量÷(Ni+Cu)含量≤0.3。
5.根据权利要求1所述的硬质合金，其特征在于，所述粘结相中，以重量含量计，0.03＜Cu含量÷(Ni+Cu)含量≤0.25。
6.一种根据权利要求1-5中任意一项所述的硬质合金的制备方法，包括以下步骤：
1)将WC粉、Ni粉、Cu粉以及选自Cr3C2粉、Mo2C粉和TiC粉中的一种或多种混合并进行湿磨，获得湿磨后浆料；
2)将所述湿磨后浆料进行干燥，获得合金粉末混合物；
3)将合金粉末混合物经模压制成压坯，然后进行压力烧结，得到所述硬质合金。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤1)中，在湿磨时还加入成型剂，所述成型剂加入量为各组分混合后物料的1-3％；和/或，所述成型剂为石蜡和/或PEG。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述成型剂加入量为各组分混合后物料的2-2.3％；和/或，所述成型剂为PEG。
9.根据权利要求6-8中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤3)中，所述模压的压力为100-300MPa。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在步骤3)中，所述模压的压力为100-200MPa。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在步骤3)中，所述模压的压力为120-160MPa。
12.根据权利要求6-8中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤3)中，所述烧结的炉压为2-10MPa；和/或，所述烧结的温度为1200-1500℃；和/或，所述烧结后保温时间为0.5-3h。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在步骤3)中，所述烧结的炉压为3-8MPa；和/或，所述烧结的温度为1300-1500℃；和/或，所述烧结后保温时间为1-3h。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在步骤3)中，所述烧结的炉压为4-6MPa；和/或，所述烧结的温度为1350-1450℃；和/或，所述烧结后保温时间为2-3h。
15.一种无磁模具，其采用权利要求1-5中任意一项所述的硬质合金或权利要求6-14中任意一项所述的制备方法制备的硬质合金制备而成。
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