CN109763054A - 一种多元混杂碳化物硬质合金及其制备方法和应用 - Google Patents
一种多元混杂碳化物硬质合金及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109763054A CN109763054A CN201910216070.3A CN201910216070A CN109763054A CN 109763054 A CN109763054 A CN 109763054A CN 201910216070 A CN201910216070 A CN 201910216070A CN 109763054 A CN109763054 A CN 109763054A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- powder
- solution
- cutanit
- preparation
- element mixed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
本发明提供了一种多元混杂碳化物硬质合金及其制备方法和应用,属于合金材料制备技术领域。本发明提供的多元混杂碳化物硬质合金由包含以下组分的原料制备得到:Co粉、Ti3C2粉、(W,Ti,Ta)C固溶体粉末、NbC粉和WC粉;所述Ti3C2粉为手风琴形貌。在本发明中,混杂的多种金属碳化物共同作用,抑制晶粒长大,改善WC‑Co系硬质合金结构,提高硬质合金的力学性能。实施例结果表明:本发明提供的多元混杂碳化物硬质合金的平均晶粒尺寸为0.67~0.75μm,维氏硬度为1225~1382kg·mm‑2,抗弯强度为3304~3455MPa。
Description
技术领域
本发明涉及合金材料制备技术领域,尤其涉及一种多元混杂碳化物硬质合金及其制备方法和应用。
背景技术
传统的硬质合金是以难熔金属硬质化合物为基准,以金属为粘结相,用粉末冶金的方法制备而成。由于Co具有良好的润湿性、屈服和加工硬化行为,而WC具有熔点高、硬度高、化学稳定性和热稳定性好的特点,所以WC-Co硬质合金得到广泛的应用。硬质合金具有高硬度、强度、韧性和极好的耐磨性,在切削、钻探、矿山、机加工及耐磨件等方面发挥极其重要的作用。
但目前大多数WC-Co合金在烧结过程中存在晶粒长大粗化的现象,导致硬质合金的力学性能降低。
发明内容
鉴于此,本发明的目的在于提供一种多元混杂碳化物硬质合金及其制备方法,通过混杂多元碳化物,抑制WC-Co合金烧结过程中晶粒的长大,提高硬质合金的力学性能。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种多元混杂碳化物硬质合金,由包含以下组分的原料制备得到:Co粉、Ti3C2粉、(W,Ti,Ta)C固溶体粉末、NbC粉和WC粉;所述Ti3C2粉为手风琴形貌。
优选地,所述Co粉、Ti3C2粉、(W,Ti,Ta)C固溶体粉末、NbC粉和WC粉的质量比为4~9:2~7:0.3~0.6:0.2~0.45:83.5~93.5。
优选地,所述(W,Ti,Ta)C固溶体粉末由包含以下组分的原料制备得到:WC粉、Ti粉和TaC粉;所述WC粉、Ti粉和TaC粉的质量比为35~65:30~45:5~20。
本发明还提供了上述技术方案所述多元混杂碳化物硬质合金的制备方法,包含以下步骤:
提供Ti3C2粉;
提供(W,Ti,Ta)C固溶体粉末;
将所述(W,Ti,Ta)C固溶体粉末、NbC粉和WC粉混合,经高频冲击处理后,得到复合粉体;
将Co粉、所述Ti3C2粉和复合粉体混合后,依次经压制成型、真空热压烧结和冷却,得到多元混杂碳化物硬质合金。
优选地,所述Ti3C2粉的制备方法包括以下步骤:将Ti粉、Al粉和TiC粉混合后,依次经烧结和刻蚀,得到Ti3C2粉;所述刻蚀的溶液为KOH溶液和NaF溶液的混合溶液;所述KOH溶液和NaF溶液的体积比为2~3:1,所述KOH溶液的质量浓度为20%~60%,所述NaF溶液的质量浓度为5%~10%。
优选地,所述高频冲击处理的转速为200~350转/min,振动频率为5~15Hz,时间为6~8h。
优选地,所述压制成型依次包括第一次压制成型和第二次压制成型;所述第一次压制成型的压力为200~300MPa,所述第二次压制成型的压力为350~400MPa。
优选地,所述真空热压烧结的升温速率为5~10℃/min,温度为1350~1650℃,时间为1.5~4.5h,热压辅助压力为10~25MPa。
优选地,所述冷却的降温速率为5~10℃/min。
本发明还提供了上述技术方案所述多元混杂碳化物硬质合金或上述技术方案所述制备方法制得的多元混杂碳化物硬质合金在机械加工工具材料制备领域中的应用。
本发明提供了一种多元混杂碳化物硬质合金,由包含以下组分的原料制备得到:Co粉、Ti3C2粉、(W,Ti,Ta)C固溶体粉末、NbC粉和WC粉;所述Ti3C2粉为手风琴形貌。本发明通过添加Ti3C2粉来降低WC-Co合金中Co粉的用量,添加TiC、TaC和NbC粉来降低WC-Co合金中WC粉的用量;同时,本发明混杂的TiC、TaC和NbC在硬质合金烧结过程中可以钉扎在硬质合金晶界中,有效地提高硬质合金的硬度。在本发明中,混杂的多元金属碳化物共同作用,抑制晶粒长大,改善WC-Co系硬质合金结构,提高硬质合金的力学性能。实施例结果表明:本发明提供的多元混杂碳化物硬质合金的平均晶粒尺寸为0.67~0.75μm,维氏硬度为1225~1382kg·mm-2,抗弯强度为3304~3455MPa。
且本发明提供的多元混杂碳化物硬质合金原料中包含手风琴形貌的Ti3C2粉,具有层状结构,可提高硬质合金的耐摩擦性能,延长使用寿命,大大降低切削过程月牙洼的形成和刀具刃部的磨损,适用于在机械加工工具材料领域中的广泛应用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为实施例1制备得到的Ti3C2粉体的扫描电镜图。
具体实施方式
本发明提供了一种多元混杂碳化物硬质合金,由包含以下组分的原料制备得到:Co粉、Ti3C2粉、(W,Ti,Ta)C固溶体粉末、NbC粉和WC粉;所述Ti3C2粉为手风琴形貌。
在本发明中,所述Co粉、Ti3C2粉、(W,Ti,Ta)C固溶体粉末、NbC粉和WC粉的质量比优选为4~9:2~7:0.3~0.6:0.2~0.45:83.5~93.5,进一步优选为5.45:3.25:0.35:0.25:90.7。在本发明中,所述Co粉、Ti3C2粉、(W,Ti,Ta)C固溶体粉末、NbC粉和WC粉的粒径均优选小于300目。本发明对所述Co粉、NbC粉和WC粉的来源没有特殊的限定,采用本领域常规市售产品即可。
在本发明中,所述Ti3C2粉优选由包含以下组分的原料制备得到:Ti粉、Al粉和TiC粉;所述Ti粉、Al粉和TiC粉中Ti原子、Al原子和C原子的原子比优选为2.8~3:0.8~1.3:1.8~2.1,进一步优选为3:1.2:2。在本发明中,所述Ti粉、Al粉和TiC粉的粒径均优选小于300目。本发明对所述Ti粉、Al粉和TiC粉的来源没有特殊的限定,采用本领域常规市售产品即可。
在本发明中,所述(W,Ti,Ta)C固溶体粉末优选由包含以下组分的原料制备得到:WC粉、Ti粉和TaC粉;所述WC粉、Ti粉和TaC粉的质量比优选为35~65:30~45:5~20,进一步优选为45:35:20。在本发明中,所述WC粉、Ti粉和TaC粉的粒径均优选小于300目。本发明对所述WC粉、Ti粉和TaC粉的来源没有特殊的限定,采用本领域常规市售产品即可。
本发明还提供了上述技术方案所述多元混杂碳化物硬质合金的制备方法,包含以下步骤:
提供Ti3C2粉;
提供(W,Ti,Ta)C固溶体粉末;
将所述(W,Ti,Ta)C固溶体粉末、NbC粉和WC粉混合,经高频冲击处理后,得到复合粉体;
将Co粉、所述Ti3C2粉和所述复合粉体混合后,依次经压制成型、真空热压烧结和冷却,得到多元混杂碳化物硬质合金。
本发明优选将Ti粉、Al粉和TiC粉混合后,依次经烧结和刻蚀,得到Ti3C2粉。在本发明中,所述混合的方式优选为干法球磨;所述球磨优选在行星式球磨机中,氩气保护下进行;所述球磨的主轴转速优选为200~500转/min,进一步优选为300~400转/min,更优选为350转/min,填充系数优选为0.35~0.55,进一步优选为0.4~0.5,更优选为0.45,球磨体优选为硬质合金球,球磨时间优选为0.5~2h,进一步优选为1~1.5h。
在本发明中,所述烧结优选在真空炉中进行,所述烧结的温度优选为1250~1400℃,进一步优选为1300~1350℃,时间优选为1~3h,进一步优选为2h,升温速率优选为5~15℃/min,进一步优选为10℃/min。
在本发明中,所述刻蚀优选在水浴中进行,所述水浴的温度优选为60~80℃。在本发明中,所述刻蚀的溶液优选为KOH和NaF的混合溶液,所述KOH溶液和NaF溶液的体积比优选为2~3:1,所述KOH溶液的浓度优选为20%~60%,进一步优选为30%~50%,所述NaF溶液的浓度优选为5%~10%,进一步优选为6%~8%。在本发明中,所述刻蚀的时间优选为24~72h,进一步优选为36~48h。
本发明采用特定的刻蚀溶液进行刻蚀,得到具有手风琴形貌的Ti3C2粉体。本发明制得的Ti3C2粉体具有层状结构,有利于其他原料的附着,且Ti3C2粉体兼具金属性和陶瓷性,可以提高硬质合金的硬度。
本发明优选将WC粉、Ti粉和TaC粉混合后烧结,得到(W,Ti,Ta)C固溶体粉末。在本发明中,所述混合的方式优选为干法球磨;所述球磨优选在行星式球磨机中,氩气保护下进行;所述球磨的主轴转速优选为200~500转/min,进一步优选为300~400转/min,更优选为350转/min,填充系数为0.35~0.55,进一步优选为0.4~0.5,更优选为0.45,球磨体优选为硬质合金球,球磨时间优选为5~10h,进一步优选为6~8h。
在本发明中,所述烧结优选在真空炉中进行,所述烧结的温度优选为1550~1750℃,进一步优选为1600~1700℃,更优选为1650℃,时间优选为3~7h,进一步优选为4~6h,升温速率优选为5~15℃/min,进一步优选为8℃/min。
得到(W,Ti,Ta)C固溶体粉末后,本发明将所述(W,Ti,Ta)C固溶体粉末、NbC粉和WC粉混合,经高频冲击处理后,得到复合粉体。在本发明中,所述混合的方式优选为干法球磨;所述球磨优选在行星式球磨机中,氩气保护下进行;所述球磨的主轴转速优选为200~500转/min,进一步优选为300~400转/min,更优选为350转/min,填充系数为0.35~0.55,进一步优选为0.4~0.5,更优选为0.45,球磨体优选为硬质合金球,球磨时间优选为1~3h。
在本发明中,所述高频冲击处理优选在三维涡流谐振球磨机中进行,所述高频冲击处理的主轴转速优选为200~350转/min,进一步优选为250~300转/min,振动频率优选为5~15Hz,进一步优选为8~12Hz,时间优选为6~8h。
得到复合粉体后,本发明将Co粉、所述Ti3C2粉和所述复合粉体混合后,依次经压制成型、真空热压烧结和冷却,得到多元混杂碳化物硬质合金。在本发明中,所述混合的方式优选为干法球磨;所述球磨优选在行星式球磨机中,氩气保护下进行;所述球磨的主轴转速优选为200~500转/min,进一步优选为300~400转/min,更优选为350转/min,填充系数为0.35~0.55,进一步优选为0.4~0.5,更优选为0.45,球磨体优选为硬质合金球,球磨时间优选为5~10h,进一步优选为6~8h。
在本发明中,所述压制成型优选在双向模压机内进行;所述压制成型优选依次包括第一次压制成型和第二次压制成型;所述第一次压制成型的压力优选为200~300MPa,进一步优选为250MPa,第一次压制成型的时间优选为10~20min,进一步优选为13~15min,所述第二次压制成型的压力优选为350~400MPa,进一步优选为380MPa,第二次压制成型的时间优选为5~15min,进一步优选为8~12min。
在本发明中,所述真空热压烧结优选在真空炉中进行;所述真空热压烧结的升温速率优选为5~10℃/min,进一步优选为6~8℃/min,温度优选为1350~1650℃,进一步优选为1400~1500℃,保温时间优选为1.5~4.5h,进一步优选为2~4h,热压辅助压力优选为10~25MPa,进一步优选为15~20MPa。
在本发明中,所述冷却的方式优选为随炉冷却,所述冷却的降温速率为5~10℃/min,进一步优选为6~8℃/min。
本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制得的多元混杂碳化物硬质合金在机械加工工具材料制备领域中的应用。
下面结合实施例对本发明提供的多元混杂碳化物硬质合金及其制备方法和应用进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
(1)将Ti粉、Al粉和TiC粉按照Ti原子:Al原子:C原子比为3:1.2:2进行称量后,在氩气保护下用行星式球磨机干法球磨混合1h,球磨机主轴转速为300转/min,填充系数为0.45,球磨体为硬质合金球;将球磨好的粉体装入铺有石墨纸的石墨坩埚内,在真空炉内,以10℃/min的升温速率升温至1350℃烧结保温1h,得到Ti3AlC2粉体;将Ti3AlC2粉体装入聚合物容器内,置于80℃的恒温水浴锅内,并在容器内加入配置好的混合腐蚀液KOH(质量浓度为40%)和NaF(质量浓度为5%),体积比为3:1,进行刻蚀处理36h,得到手风琴形貌Ti3C2粉体。
(2)将WC、TiC和TaC粉按照WC:TiC:TaC质量比为45:35:20进行称量后,在氩气保护下用行星式球磨机干法球磨混合6h,球磨机主轴转速为300转/min,填充系数为0.45,球磨体为硬质合金球;将球磨好的粉体在真空炉内,以8℃/min的升温速率升温至1650℃烧结保温4h,得到(W,Ti,Ta)C固溶体粉体。
(3)将步骤(2)得到的(W,Ti,Ta)C固溶体粉体、NbC粉和WC粉按质量比为0.35:0.25:90.7称量后混合2h并进行高频冲击处理,高频冲击处理采用三维涡流谐振球磨设备,主轴转速300转/min,振动频率10Hz,处理时间为8h,得到复合粉体。
(4)将Co粉、步骤(1)得到的Ti3C2粉和步骤(3)得到的复合粉体按照Co粉、Ti3C2粉、(W,Ti,Ta)C固溶体粉末、NbC粉和WC粉质量比5.45:3.25:0.35:0.25:90.7称量后,在氩气保护下用行星式球磨机干法球磨混合8h,球磨机主轴转速为300转/min,填充系数为0.45,球磨体为硬质合金球;将球磨好的粉末装入冷压模具,在双向模压机内二次压制成型,第一次成型压力为300MPa,时间为15min,第二次成型压力为350MPa时间为10min。
(5)在真空气氛中对成型压坯进行热压烧结,烧结温度为1550℃,保温时间为3h,升温速率为5℃/min,热压辅助压力为20MPa,然后以5℃/min的降温速率随炉冷却,得到多元混杂碳化物硬质合金。
图1为实施例1制备得到的Ti3C2粉体的扫描电镜图,从图中可以看出,Ti3C2粉体呈层状、手风琴状形貌,有利于其他碳化物的附着。
实施例2
(1)将Ti粉、Al粉和TiC粉按照Ti原子:Al原子:C原子比为3:1.2:2进行称量后,在氩气保护下用行星式球磨机干法球磨混合1h,球磨机主轴转速为300转/min,填充系数为0.45,球磨体为硬质合金球;将球磨好的粉体装入铺有石墨纸的石墨坩埚内,在真空炉内,以12℃/min的升温速率升温至1350℃烧结保温1h,得到Ti3AlC2粉体;将Ti3AlC2粉体装入聚合物容器内,置于80℃恒温水浴锅内,并在容器内加入配置好的混合腐蚀液KOH(质量浓度为40%)和NaF(质量浓度为5%),体积比为3:1,进行刻蚀处理36h,得到手风琴形貌Ti3C2粉体。
(2)将WC、TiC和TaC粉按照WC:TiC:TaC质量比45:35:20进行称量,然后用行星式球磨机干法球磨混合6h,球磨机主轴转速为300转/min,填充系数为0.45,球磨体为硬质合金球,氩气保护;然后将球磨好的粉体在真空炉内,以10℃/min的升温速率升温至1650℃烧结保温4h,得到(W,Ti,Ta)C固溶体粉体;
(3)将步骤(2)得到的(W,Ti,Ta)C固溶体粉体、NbC粉和WC粉按质量比为0.35:0.25:90.7称量后混合2h并进行高频冲击处理,高频冲击处理采用三维涡流谐振球磨设备,主轴转速300转/min,振动频率10Hz,处理时间为6h,得到复合粉体。
(4)将Co粉、步骤(1)得到的Ti3C2粉和步骤(3)得到的复合粉体按照Co粉、Ti3C2粉、(W,Ti,Ta)C固溶体粉末、NbC粉和WC粉质量比5.45:3.25:0.35:0.25:90.7称量后,在氩气保护下用行星式球磨机干法球磨混合8h,球磨机主轴转速为300转/min,填充系数为0.45,球磨体为硬质合金球;将球磨好的粉末装入冷压模具,在双向模压机内二次压制成型,第一次成型压力为250MPa,时间为14min,第二次成型压力为350MPa时间为8min。
(5)在真空气氛中对成型压坯进行热压烧结,烧结温度为1600℃,保温时间为4h,升温速率为5℃/min,热压辅助压力为20MPa,然后以5℃/min的降温速率随炉冷却,得到多元混杂碳化物硬质合金。
实施例3
(1)将Ti粉、Al粉和TiC粉按照Ti原子:Al原子:C原子比为3:1.2:2进行称量后,在氩气保护下用行星式球磨机干法球磨混合1h,球磨机主轴转速为300转/min,填充系数为0.45,球磨体为硬质合金球;将球磨好的粉体装入铺有石墨纸的石墨坩埚内,在真空炉内,以15℃/min的升温速率升温至1350℃烧结保温1h,得到Ti3AlC2粉体;将Ti3AlC2粉体装入聚合物容器内,置于80℃恒温水浴锅内,并在容器内加入配置好的混合腐蚀液KOH(质量浓度为40%)和NaF(质量浓度为5%),体积比为3:1,进行刻蚀处理36h,得到手风琴形貌Ti3C2粉体;
(2)将WC、TiC和TaC粉按照WC:TiC:TaC质量比为45:35:20进行称量后,在氩气保护下用行星式球磨机干法球磨混合6h,球磨机主轴转速为300转/min,填充系数为0.45,球磨体为硬质合金球;将球磨好的粉体在真空炉内,以12℃/min的升温速率升温至1650℃烧结保温4h,得到(W,Ti,Ta)C固溶体粉体。
(3)将步骤(2)得到的(W,Ti,Ta)C固溶体粉体、NbC粉和WC粉按质量比为0.35:0.25:90.7称量后混合2h并进行高频冲击处理,高频冲击处理采用三维涡流谐振球磨设备,主轴转速300转/min,振动频率15Hz,处理时间为8h,得到复合粉体。
(4)将Co粉、步骤(1)得到的Ti3C2粉和WC、TiC和步骤(3)得到的复合粉体按照Co粉、Ti3C2粉、(W,Ti,Ta)C固溶体粉末、NbC粉和WC粉质量比5.45:3.25:0.35:0.25:90.7称量后,在氩气保护下用行星式球磨机干法球磨混合8h,球磨机主轴转速为300转/min,填充系数为0.45,球磨体为硬质合金球;将球磨好的粉末装入冷压模具,在双向模压机内二次压制成型,第一次成型压力为300MPa,时间为13min,第二次成型压力为400MPa时间为9min。
(5)在真空气氛中对成型压坯进行热压烧结,烧结温度为1650℃,保温时间为4.5h,升温速率为5℃/min,热压辅助压力为20MPa,然后以5℃/min的降温速率随炉冷却,得到多元混杂碳化物硬质合金。
实施例4
(1)将Ti粉、Al粉和TiC粉按照Ti原子:Al原子:C原子比为3:1.2:2进行称量后,在氩气保护下用行星式球磨机干法球磨混合1h,球磨机主轴转速为300转/min,填充系数为0.45,球磨体为硬质合金球;将球磨好的粉体装入铺有石墨纸的石墨坩埚内,在真空炉内,以10℃/min的升温速率升温至1350℃烧结保温1h,得到Ti3AlC2粉体;将Ti3AlC2粉体装入聚合物容器内,置于80℃恒温水浴锅内,并在容器内加入配置好的混合腐蚀液KOH(质量浓度为40%)和NaF(质量浓度为5%),体积比为3:1,进行刻蚀处理36h,得到手风琴形貌Ti3C2粉体;
(2)将WC、TiC和TaC粉按照WC:TiC:TaC质量比为45:35:20进行称量后,在氩气保护下用行星式球磨机干法球磨混合6h,球磨机主轴转速为300转/min,填充系数为0.45,球磨体为硬质合金球;将球磨好的粉体在真空炉内,以13℃/min的升温速率升温至1650℃烧结保温4h,得到(W,Ti,Ta)C固溶体粉体。
(3)将步骤(2)得到的(W,Ti,Ta)C固溶体粉体、NbC粉和WC粉按质量比为0.4:0.3:89.3称量后混合2h并进行高频冲击处理,高频冲击处理采用三维涡流谐振球磨设备,主轴转速300转/min,振动频率15Hz,处理时间为8h,得到复合粉体。
(4)将Co粉、步骤(1)得到的Ti3C2粉和步骤(3)得到的复合粉体按照Co粉、Ti3C2粉、(W,Ti,Ta)C固溶体粉末、NbC粉和WC粉质量比6.5:3.5:0.4:0.3:89.3称量后称量后,在氩气保护下用行星式球磨机干法球磨混合8h,球磨机主轴转速为300转/min,填充系数为0.45,球磨体为硬质合金球;将球磨好的粉末装入冷压模具,在双向模压机内二次压制成型,第一次成型压力为300MPa,时间为13min,第二次成型压力为400MPa时间为9min。
(5)在真空气氛中对成型压坯进行热压烧结,烧结温度为1650℃,保温时间为4.5h,升温速率为5℃/min,热压辅助压力为20MPa,然后以5℃/min的降温速率随炉冷却,得到多元混杂碳化物硬质合金。
为了对比本发明混杂的多元碳化物提高硬质合金的力学性能,将实施例1~3中Ti3C2粉替换为Co粉,其他工艺同实施例1~3,分别作为对比例1~3,制备得到的硬质合金性能参数见表2。
表1实施例1~4制备得到的多元混杂碳化物硬质合金的性能参数
表2对比例1~3制备得到的WC-Co硬质合金的性能参数
从上述实验结果可以看出,本发明提供的多元混杂碳化物硬质合金的晶体粒径尺寸更小,具有的硬度和强度性能均显著优于采用相同制备方法制备得到的普通硬质合金。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种多元混杂碳化物硬质合金,其特征在于,由包含以下组分的原料制备得到:Co粉、Ti3C2粉、(W,Ti,Ta)C固溶体粉末、NbC粉和WC粉;所述Ti3C2粉为手风琴形貌。
2.根据权利要求1所述的多元混杂碳化物硬质合金,其特征在于,所述Co粉、Ti3C2粉、(W,Ti,Ta)C固溶体粉末、NbC粉和WC粉的质量比为4~9:2~7:0.3~0.6:0.2~0.45:83.5~93.5。
3.根据权利要求1或2所述的多元混杂碳化物硬质合金,其特征在于,所述(W,Ti,Ta)C固溶体粉末由包含以下组分的原料制备得到:WC粉、Ti粉和TaC粉;所述WC粉、Ti粉和TaC粉的质量比为35~65:30~45:5~20。
4.权利要求1~3任一项所述多元混杂碳化物硬质合金的制备方法,其特征在于,包含以下步骤:
提供Ti3C2粉;
提供(W,Ti,Ta)C固溶体粉末;
将所述(W,Ti,Ta)C固溶体粉末、NbC粉和WC粉混合,经高频冲击处理后,得到复合粉体;
将Co粉、所述Ti3C2粉和复合粉体混合后,依次经压制成型、真空热压烧结和冷却,得到多元混杂碳化物硬质合金。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述Ti3C2粉的制备方法包括以下步骤:将Ti粉、Al粉和TiC粉混合后,依次经烧结和刻蚀,得到Ti3C2粉;所述刻蚀的溶液为KOH溶液和NaF溶液的混合溶液;所述KOH溶液和NaF溶液的体积比为2~3:1,所述KOH溶液的质量浓度为20%~60%,所述NaF溶液的质量浓度为5%~10%。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述高频冲击处理的转速为200~350转/min,振动频率为5~15Hz,时间为6~8h。
7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述压制成型依次包括第一次压制成型和第二次压制成型;所述第一次压制成型的压力为200~300MPa,所述第二次压制成型的压力为350~400MPa。
8.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述真空热压烧结的升温速率为5~10℃/min,温度为1350~1650℃,时间为1.5~4.5h,热压辅助压力为10~25MPa。
9.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述冷却的降温速率为5~10℃/min。
10.权利要求1~3任一项所述多元混杂碳化物硬质合金或权利要求4~9任一项所述制备方法制得的多元混杂碳化物硬质合金在机械加工工具材料制备领域中的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910216070.3A CN109763054A (zh) | 2019-03-21 | 2019-03-21 | 一种多元混杂碳化物硬质合金及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910216070.3A CN109763054A (zh) | 2019-03-21 | 2019-03-21 | 一种多元混杂碳化物硬质合金及其制备方法和应用 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109763054A true CN109763054A (zh) | 2019-05-17 |
Family
ID=66458390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910216070.3A Pending CN109763054A (zh) | 2019-03-21 | 2019-03-21 | 一种多元混杂碳化物硬质合金及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109763054A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111500915A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-07 | 江西中孚硬质合金股份有限公司 | 刀具材料及其制备方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007093011A1 (en) * | 2006-02-17 | 2007-08-23 | Newcastle Innovation Limited | Crystalline ternary ceramic precursors |
CN105734382A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-07-06 | 重庆文理学院 | 超细金属陶瓷材料及其制备方法 |
CN107058851A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-08-18 | 上海大学 | 一种二维片层材料增强的金属基复合材料 |
CN107522202A (zh) * | 2017-08-07 | 2017-12-29 | 四川大学 | 一种层状二维材料MXene的制备方法及其应用 |
CN107758666A (zh) * | 2017-10-16 | 2018-03-06 | 四川理工学院 | 一种(Ti,M)C纳米固溶体粉末及其制备方法 |
CN108346519A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-07-31 | 陕西科技大学 | 一种MXene-羟基修饰碳化钛超薄纳米带及其无氟合成方法 |
CN108793140A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-11-13 | 清华大学深圳研究生院 | 一种高质量大尺寸二维材料及其制备方法 |
CN109136710A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-01-04 | 长沙众鑫达工具有限公司 | 一种硬质合金及其制备方法 |
-
2019
- 2019-03-21 CN CN201910216070.3A patent/CN109763054A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007093011A1 (en) * | 2006-02-17 | 2007-08-23 | Newcastle Innovation Limited | Crystalline ternary ceramic precursors |
CN105734382A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-07-06 | 重庆文理学院 | 超细金属陶瓷材料及其制备方法 |
CN107058851A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-08-18 | 上海大学 | 一种二维片层材料增强的金属基复合材料 |
CN107522202A (zh) * | 2017-08-07 | 2017-12-29 | 四川大学 | 一种层状二维材料MXene的制备方法及其应用 |
CN107758666A (zh) * | 2017-10-16 | 2018-03-06 | 四川理工学院 | 一种(Ti,M)C纳米固溶体粉末及其制备方法 |
CN108346519A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-07-31 | 陕西科技大学 | 一种MXene-羟基修饰碳化钛超薄纳米带及其无氟合成方法 |
CN108793140A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-11-13 | 清华大学深圳研究生院 | 一种高质量大尺寸二维材料及其制备方法 |
CN109136710A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-01-04 | 长沙众鑫达工具有限公司 | 一种硬质合金及其制备方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111500915A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-07 | 江西中孚硬质合金股份有限公司 | 刀具材料及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109371307A (zh) | 一种以高熵合金粉末为粘结剂的wc基硬质合金的制备方法 | |
CN103820692B (zh) | 一种采用Ni3Al和Ni为粘结剂的Ti(C,N)基金属陶瓷及其制备方法 | |
EP3130685B1 (en) | Cermet, method for producing cermet, and cutting tool | |
CN110102752A (zh) | 一种金属陶瓷用固溶合金粉末及制备方法 | |
JP6011946B2 (ja) | ニッケル基金属間化合物複合焼結材料およびその製造方法 | |
CN105483487B (zh) | 一种含锆的碳化硼‑铝合金复合材料及其制备方法 | |
Xiao et al. | Microstructure and mechanical properties of powder metallurgy Ti-Al-Mo-V-Ag alloy | |
JP5851826B2 (ja) | 高温下での耐塑性変形性に優れる切削工具用wc基超硬合金および被覆切削工具ならびにこれらの製造方法 | |
Fa et al. | The microstrcture and high-temperature oxidation resistance of tungsten carbide with high entropy alloys as binder | |
Zhang et al. | Preparation and properties of ultra-fine TiCN matrix cermets by vacuum microwave sintering | |
CN109763054A (zh) | 一种多元混杂碳化物硬质合金及其制备方法和应用 | |
CN105803286A (zh) | 一种陶瓷复合刀具材料及制备方法 | |
CN109053191A (zh) | 一种无粘结相碳氮化钛基金属陶瓷及其制备方法 | |
JP6049978B1 (ja) | 熱膨張係数の大きい耐酸化性低バインダー硬質合金またはこの素材で構成されるレンズ成形用金型 | |
JP2004292842A (ja) | サーメット | |
JP2012086297A (ja) | 高速断続切削加工ですぐれた耐チッピング性と耐摩耗性を発揮するwc基超硬合金製切削工具 | |
JP6615108B2 (ja) | 高温耐酸化性のレアメタルフリー硬質焼結体およびその製造方法 | |
CN108866413B (zh) | 一种复合高强韧钼合金及制备方法 | |
Saiyu et al. | Effects of molybdenum on the microstructure and mechanical properties of Ti (C, N)-based cermets with low Ni | |
CN102732747A (zh) | 以TiH2粉为原料粉末冶金法制备Ti-24Nb-8Sn合金的方法 | |
JP5063129B2 (ja) | サーメット | |
Tan et al. | Effect of TiO2 on sinterability and physical properties of pressureless sintered Ti3AlC2 ceramics | |
JP5079940B2 (ja) | 炭化タングステン系超硬基複合材料焼結体 | |
CN103938050B (zh) | 耐铝液腐蚀高密度金属陶瓷材料 | |
CN103938051B (zh) | 耐铝液腐蚀高密度金属陶瓷材料的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190517 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |