CN111187960A - 一种双晶硬质合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双晶硬质合金，其包括粒度为1.6～2.0μm和5～10μm的碳化钨晶粒。以碳化钨晶粒的总重量为100％计，粒度为1.6～2.0μm的碳化钨晶粒的含量为60‑80wt％，余量为粒度为5～10μm的碳化钨晶粒。本发明双晶硬质合金的制备方法，包括如下步骤：S1.对粒度为10‑20μm的第一碳化钨粉末进行研磨处理，得到第一物料；S2.将第一物料、粒度为3‑7μm的第二碳化钨粉末和钴粉混合进行研磨处理，得到混合料；S3.将所述混合料制粒、压制、烧结，制得所述双晶硬质合金。本发明的双晶硬质合金能够满足机械加工、模具制造等方面的使用要求，解决了粗晶WC–Co硬质合金的高断裂韧性与高硬度难以同时存在的矛盾问题。

Description

一种双晶硬质合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种双晶硬质合金及其制备方法，属于硬质合金技术领域。
背景技术
为了满足机械加工、模具制造等的使用方面的要求，解决粗晶WC–Co硬质合金的高断裂韧性与高硬度难以同时存在的矛盾，往往采用双晶硬质合金来解决这一矛盾，即通过粗颗粒WC保证合金的韧性，细颗粒WC保证合金的耐磨性来获得综合性能优异的粗晶WC–Co硬质合金。如中国申请专利―一种硬质合金材料的制备方法”(申请公布号CN102071347A，申请公布日2011年5月25日)公开了一种硬质合金材料的制造方法。包括如下步骤，(1)取如下重量百分比的原料物质，10-15微米颗粒的复合硬质相碳化钨粉10-20％、5-10微米颗粒的复合硬质相碳化钨粉20-30％、1.0-1.5微米颗粒的复合硬质相碳化钨粉20-30％、碳化铬粉1.5-2％、钴粉25-30％；(2)将所述原料物质按配比混合，研磨，压制成型，然后在1500-1600℃条件下保温30分钟，得所述硬质合金材料。本发明简单可靠，生产的硬质合金材料是一种同时具备耐磨又耐冲击且质量稳定的双晶耐腐蚀的硬质合金材料。
该专利涉及到三种不同粒度的复合硬质相碳化钨粉末同时加入混合料中进行球磨。因粗颗粒WC粉末在球磨过程中更容易细化，最终造成合金中粗细WC晶粒比例难以控制，从而难以获得设计所需的双晶结构硬质合金。
再如中国申请专利―一种双晶结构的硬质合金制备方法”(申请公告号CN102433484A，申请公布日2012年5月2日)公开了一种双晶结构的硬质合金制备方法，它涉及硬质合金材料技术领域。它的制备方法为：1、将粗颗粒与细颗粒碳化钨加入混合料中；2、预球磨：将钴粉与钛元素与细颗粒碳化钨装入球磨机中，加入分散剂，以酒精做为混合料介质；研磨用合金球装入球磨机中；钛元素以固溶体形式加入；3、二次装料球磨；4、将混合均匀的混合料干燥、造粒、合金刀片压制成型；5、将压坯在压力烧结炉内烧结，并加以压力进行烧结，得到碳化钨晶粒均匀分布组织结构。它能提高合金的断裂韧性，有助于提高合金的硬度，使用寿命高出传统材料0.5～1倍。
该专利先将重量百分比为9～11％钴粉与重量百分比为4.56％钛元素与细颗粒碳化钨装入球磨机进行预磨。合金中粗细WC颗粒通过二次装料球磨控制碳化钨晶粒呈双晶结构。得到具有0.8～1.0μm与1.6～2.0μm碳化钨晶粒均匀分布组织结构，其中原料粗颗粒碳化钨(WC)平均粒度为：6～25μm，细颗粒碳化钨平均粒度为：1.0～1.4μm。WC原料制备过程中碳化过程由于是固相反应，当WC粗颗粒原料费氏粒度大于10μm以后，WC粉末原料中容易形成WC晶粒团聚和W2C相，因此在制备粗颗粒WC晶粒更粗的双晶硬质合金时，根据现有技术，采用先预磨细颗粒，然后添加粗颗粒的二次装料球磨方法制备的双晶结构硬质合金，其粗晶WC存在较多的缺陷，同时，由于团聚的原因，在合金中很容易产生WC晶粒的聚集，造成合金性能的降低。
再如中国申请专利―一种双晶结构硬质合金基体的生产方法”(申请公布号CN104674039A，申请公布日2015年6月3日)公开了一种双晶结构硬质合金基体的生产方法，包括配料、球磨、制粒、压制成型、烧结等步骤，其配料步骤中所采用的WC由粗颗粒WC和细颗粒WC组成，其中粗颗粒WC：细颗粒WC重量百分比为17：3。采用本发明步骤制作的双晶结构硬质合金中碳化钨晶粒具有粗细两种级别，粗晶粒碳化钨均匀分布在细晶粒碳化钨中。粗晶粒碳化钨结晶完整，缺陷很少，而且很少邻接。而较高比例的粗晶粒碳化钨为基体材料提供了良好的抗崩刃性；细晶粒碳化钨为基体提供了良好的耐磨性。因此本发明选用的粗、细碳化钨比例，使基体材料具有较佳的综合性能，在钢材车削涂层刀片领域的应用。
该专利中粗颗粒与细颗粒碳化钨同时加入混合料中进行球磨，且对粗细颗粒的比例进行了限制。由于细颗粒WC具有较高的表面能，在液相烧结过程中细颗粒溶解后，在粗颗粒WC晶粒上析出粗颗粒WC晶粒长大。因此，细颗粒比例较少的时候，容易被粗颗粒WC消耗掉，从而难以获得双晶结构硬质合金。
如2016年8月聂洪波在中国钨业期刊第31卷第4期上发表的论文《超粗晶WC-Co硬质合金的制备方法与机理及性能研究》公开了采用加入球磨活化的细WC粉的方法，成功制备了WC截线晶粒度大于6.5μm的超粗晶硬质合金。但该方法制备对粗颗粒WC：细颗粒WC的比例有严格的要求。采用相同的原理，中国申请专利―一种制造粗晶粒碳化钨硬质合金的方法”(申请公布号CN102912206A，申请公布日2013年2月6日)公开了一种制造粗晶粒碳化钨(WC)硬质合金的方法。选取高温还原、高温碳化工艺生产的费氏粒度为10-30μm、研磨态粒度大于6.0μm的粗晶WC为原料的基础上，先将配比中粗晶WC重量的5-15％进行充分研磨，以获得活性高的细晶WC，然后将配比中其余WC和Co粉加入球磨机中，调整湿磨工艺参数，使剩余的WC与Co在混合均匀的情况下，避免过度破碎WC晶粒，通过在烧结过程中活性高的细晶WC的溶解—析出现象，使产品收缩完全致密，同时合金中WC晶粒进一步长大，从而制备出晶粒度达4.0-8.0μm的高性能粗晶硬质合金的方法。
该专利是制备一种均匀结构的粗晶粒WC-Co硬质合金，即预磨重量5-15％粗晶WC得到的活性高的细晶WC在烧结过程中被后加入的粗晶WC消耗掉了。采用了该方法，可以有效的获得较为均匀的粗晶硬质合金，即由粗晶WC破碎产生的细晶WC通过溶解—析出在其余粗晶WC上，又进一步增大了合金中WC的晶粒尺寸，同时细晶WC被消耗掉了。但其后续加入粗颗粒WC粉末中的WC晶粒团聚和W2C相无法消除，使用过程中对合金的使用性能产生不利影响。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种双晶硬质合金，其具有1.6～2.0μm与5～10μm碳化钨晶粒均匀分布组织结构。能够满足机械加工、模具制造等方面的使用要求，解决了粗晶WC–Co硬质合金的高断裂韧性与高硬度难以同时存在的矛盾问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种双晶硬质合金，其包括粒度为1.6～2.0μm的碳化钨晶粒和力度为5～10μm的碳化钨晶粒。本发明的双晶硬质合金中细颗粒可以提高合金的耐磨性，粗颗粒可以保证合金的断裂韧性不降低，且粗颗粒全为单晶WC，颗粒耐磨性好。
根据本发明的优选实施方式，以碳化钨晶粒的总重量为100％计，粒度为1.6～2.0μm的碳化钨晶粒的含量为60-80wt％，优选65-75wt％，余量为粒度为5～10μm的碳化钨晶粒。
根据本发明的优选实施方式，所述双晶硬质合金包括以下组分或由以下组分组成：8-16wt％的钴和余量的碳化钨。
根据本发明的优选实施方式，所述双晶硬质合金中碳化钨的含量为84-92wt％，例如可以为85wt％、86wt％、87wt％、88wt％、89wt％、90wt％、91wt％以及它们之间的任意值。
根据本发明的优选实施方式，所述双晶硬质合金中钴的含量为8-16wt％，例如可为9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％以及它们之间的任意值。
根据本发明的另一个方面，提供了一种上述双晶硬质合金的制备方法，包括如下步骤：
S1.对粒度为10-20μm的第一碳化钨粉末进行研磨处理，得到第一物料；
S2.将第一物料、粒度为3-7μm的第二碳化钨粉末和钴粉混合进行研磨处理，得到混合料；
S3.将所述混合料制粒、压制、烧结，制得所述双晶硬质合金。
根据本发明的优选实施方式，所述方法还包括如下步骤：
S0.采用气流分级法对粒度为10-20μm的第一碳化钨粉末进行分级处理，去掉小于3μm的细晶碳化钨粉末和大于7μm的多晶碳化钨粗大碳化钨粉末，获得粒度为3-7μm的第二碳化钨粉末。
根据本发明的制备方法，首先强化球磨粒度为10～20μm的粗粒度WC粉末，作为合金中的细颗粒WC晶粒，避免了当WC粗颗粒原料费氏粒度大于10μm以后，WC粉末原料中容易形成WC晶粒团聚和W2C相带来的问题(强化球磨把团聚打开，W2C相磨碎后重新溶解析出生长成WC相)。
根据本发明的优选实施方式，以所述第一碳化钨粉末和第二碳化钨粉末的重量之和为100％计，第一碳化钨粉末的含量为60-80wt％，例如可为62wt％、65wt％、68wt％、70wt％、72wt％、75wt％、78wt％以及它们之间的任意值。
根据本发明的优选实施方式，以所述第一碳化钨粉末和第二碳化钨粉末的重量之和为100％计，第二碳化钨粉末的含量为20-40wt％，例如可以22wt％、25wt％、28wt％、30wt％、32wt％、35wt％、38wt％以及它们之间的任意值。
根据本发明的优选实施方式，以所述钴粉、第一碳化钨粉末和第二碳化钨粉末的重量之为100％计，钴粉的含量为8-16wt％，例如可为9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％以及它们之间的任意值。
根据本发明的优选实施方式，所述步骤S1中的研磨处理包括采用10-15的球料比，优选12-15，球磨30-48h，优选30～39h。
根据本发明的优选实施方式，所述步骤S2中的研磨处理包括采用10-15的球料比，优选3-6，球磨6-14h，优选8～12h。
根据本发明的优选实施方式，所述研磨可在球磨机中进行。
根据本发明的优选实施方式，所述步骤S3烧结的温度为1450-1520℃，优选1480～1500℃，时间为0.5-2h，优选1～1.5h。
根据本发明的另一个方面，还提供了上述双晶硬质合金在硬质合金轧辊中的应用。由于合金中大部分粗颗粒WC晶粒是从单晶WC生长而来的，具有强度高，分散性好。合金的断裂韧性高且大批合金生产过程中产品性能波动小，产品使用寿命稳定。
本发明的优点和有益技术效果包括：(1)采用气流分级法对平均粒度为10～20μm的第一碳化钨粉末进行分级处理，去掉小于3μm的细晶碳化钨粉末和大于7μm的多晶碳化钨粗大碳化钨粉末，获得粒度为3～7μm的第二单晶碳化钨粉末，碳化钨粉末晶粒均匀，粒度分布窄。(2)由于第二碳化钨粉末为单晶碳化钨颗粒，晶粒结晶完整，球磨过程中其晶粒结构未受到破坏，因此合金中形成的粗晶WC晶粒缺陷少，晶粒度均匀，保证了双晶结构硬质合金晶粒度的可控性，提高了合金的整体性能，同时具有更加优异的断裂韧性。
附图说明
图1为本发明第二碳化钨粉末的SEM图；
图2为本发明实施例1制备的双晶硬质合金的SEM图；
图3为现有技术中WC-12wt％Co硬质合金的SEM图；
图4为本发明实施例1制备的WC-12wt％Co双晶硬质合金和现有技术的普通硬质合金以及双晶硬质合金的断裂韧性对比图；
图5为本发明实施例3制备的WC-8wt％Co双晶硬质合金和现有技术的普通硬质合金以及双晶硬质合金的断裂韧性对比图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但并不构成对本发明的任何限制。
本发明实施例中硬质合金的硬度HRA采用洛氏硬度计测量；断裂韧性采用压痕法测量。
实施例1
采用气流分级法对平均粒度为10μm的第一碳化钨粉末进行分级处理，获得平均粒度为3μm的第二单晶碳化钨粉末；采用球料比10先对占WC粉末总重量60wt％的粒度为10μm的第一WC粉末进行强化球磨，球磨30小时；然后加占WC粉末总重量40wt％的粒度为3μm的第二WC粉末与占原料(包括第一WC粉末、第二WC粉末和Co粉)总重量12wt％的Co粉再球磨6小时后卸料，然后制粒---压制---在1480℃烧结1.5h后得到具有1.6～2.0μm与5～10μm碳化钨晶粒均匀分布的组织结构，记为WC-12wt％Co，本实施例制备的双晶硬质合金硬度为HRA86，断裂韧性为19.5MPa·m1/2。
按照如中国专利“CN 102433484A，一种双晶结构的硬质合金制备方法”中描述的方法制备组成(WC-12wt％Co)的双晶硬质合金，其硬度为HRA86，断裂韧性为17.5MPa·m1/2；按照中国专利“CN 101648213B，用于高线轧机成品机架的硬质合金辊环及其制备方法”中描述的方法制备组成(WC-12wt％Co)的普通硬质合金，其硬度为HRA86，断裂韧性为16MPa·m1/2。与这两者相比，本实施例的双晶硬质合金的断裂韧性分别提高11％、21％。
本实施例制备的双晶硬质合金的典型显微组织结构见图2，按照中国专利“CN101648213B，用于高线轧机成品机架的硬质合金辊环及其制备方法”中描述的方法制备的组成(WC-12wt％Co)的普通硬质合金的显微组织结构见图3。
实施例2
采用气流分级法对平均粒度为10μm的第一碳化钨粉末进行分级处理，获得平均粒度为5μm的第二单晶碳化钨粉末；采用球料比12先对占WC粉末总重量70wt％的粒度为10μm的第一WC粉末进行强化球磨，球磨39小时；然后加占WC粉末总重量30wt％的粒度为5μm的第二WC粉末与占原料(包括第一WC粉末、第二WC粉末和Co粉)总重量16wt％的Co粉再球磨10小时后卸料，然后制粒---压制---在1450℃烧结2.0h后得到具有1.6～2.0μm与5～10μm碳化钨晶粒均匀分布的组织结构，记为WC-16wt％Co，本实施例制备的双晶硬质合金硬度为HRA84。
按照如中国专利“CN 102433484A，一种双晶结构的硬质合金制备方法”中描述的方法制备组成(WC-16wt％Co)的双晶硬质合金，其硬度为HRA84；按照中国专利“CN101648213B，用于高线轧机成品机架的硬质合金辊环及其制备方法”中描述的方法制备组成(WC-16wt％Co)的普通硬质合金，其硬度为HRA84。与这两者相比，本实施例的双晶硬质合金的断裂韧性分别提高12.5％、25％。
该硬质合金的典型显微组织结构与图2类似。
实施例3
采用气流分级法对平均粒度为10μm的第一碳化钨粉末进行分级处理，获得平均粒度为7μm的第二单晶碳化钨粉末；采用球料比15先对占WC粉末总重量80wt％的粒度为20μm的第一WC粉末进行强化球磨，球磨48小时；然后加占WC粉末总重量20wt％的粒度为7μm的第二WC粉末与占原料(包括第一WC粉末、第二WC粉末和Co粉)总重量8wt％的Co粉再球磨14小时后卸料，然后制粒---压制---在1520℃烧结0.5h后得到具有1.6～2.0μm与5～10μm碳化钨晶粒均匀分布的组织结构，记为WC-8wt％Co，本实施例制备的双晶硬质合金硬度为HRA88.5，断裂韧性为15MPa·m1/2。
按照如中国专利“CN 102433484A，一种双晶结构的硬质合金制备方法”中描述的方法制备组成(WC-8wt％Co)的双晶硬质合金，其硬度为HRA88.5，断裂韧性为14.5MPa·m1 /2；按照中国专利“CN 101648213B，用于高线轧机成品机架的硬质合金辊环及其制备方法”中描述的方法制备组成(WC-8wt％Co)的普通硬质合金，其硬度为HRA88.5，断裂韧性为12MPa·m1/2。与这两者相比，本实施例的双晶硬质合金的断裂韧性分别提高3.5％、25.0％。
该硬质合金的典型显微组织结构与图2类似。
实施例4
采用气流分级法对平均粒度为15μm的第一碳化钨粉末进行分级处理，获得平均粒度为3μm的第二单晶碳化钨粉末；采用球料比10先对占WC粉末总重量60wt％的粒度为15μm的第一WC粉末进行强化球磨，球磨30小时；然后加占WC粉末总重量40wt％的粒度为3μm的第二WC粉末与占原料(包括第一WC粉末、第二WC粉末和Co粉)总重量16wt％的Co粉再球磨6小时后卸料，然后制粒---压制---在1450℃烧结2.0h后得到具有1.6～2.0μm与5～10μm碳化钨晶粒均匀分布的组织结构，记为WC-16wt％Co，本实施例制备的双晶硬质合金硬度为HRA84。
按照如中国专利“CN 102433484A，一种双晶结构的硬质合金制备方法”中描述的方法制备组成(WC-16wt％Co)的双晶硬质合金，其硬度为HRA84；按照中国专利“CN101648213B，用于高线轧机成品机架的硬质合金辊环及其制备方法”中描述的方法制备组成(WC-16wt％Co)的普通硬质合金，其硬度为HRA84。与这两者相比，本实施例的双晶硬质合金的断裂韧性分别提高12.2％、24.5％。
该硬质合金的典型显微组织结构与图2类似。
实施例5
采用气流分级法对平均粒度为15μm的第一碳化钨粉末进行分级处理，获得平均粒度为5μm的第二单晶碳化钨粉末；采用球料比12先对占WC粉末总重量70wt％的粒度为15μm的第一WC粉末进行强化球磨，球磨39小时；然后加占WC粉末总重量30wt％的粒度为5μm的第二WC粉末与占原料(包括第一WC粉末、第二WC粉末和Co粉)总重量12wt％的Co粉再球磨10小时后卸料，然后制粒---压制---在1480℃烧结1.5h后得到具有1.6～2.0μm与5～10μm碳化钨晶粒均匀分布的组织结构，记为WC-12wt％Co，本实施例制备的双晶硬质合金硬度为HRA86。
按照如中国专利“CN 102433484A，一种双晶结构的硬质合金制备方法”中描述的方法制备组成(WC-12wt％Co)的双晶硬质合金，其硬度为HRA86；按照中国专利“CN101648213B，用于高线轧机成品机架的硬质合金辊环及其制备方法”中描述的方法制备组成(WC-12wt％Co)的普通硬质合金，其硬度为HRA86。与这两者相比，本实施例的双晶硬质合金的断裂韧性分别提高11.5％、20.5％。
该硬质合金的典型显微组织结构与图2类似。
实施例6
采用气流分级法对平均粒度为15μm的第一碳化钨粉末进行分级处理，获得平均粒度为7μm的第二单晶碳化钨粉末；采用球料比15先对占WC粉末总重量80wt％的粒度为15μm的第一WC粉末进行强化球磨，球磨48小时；然后加占WC粉末总重量20wt％的粒度为7μm的第二WC粉末与占原料(包括第一WC粉末、第二WC粉末和Co粉)总重量8wt％的Co粉再球磨14小时后卸料，然后制粒---压制---在1520℃烧结0.5h后得到具有1.6～2.0μm与5～10μm碳化钨晶粒均匀分布的组织结构，记为WC-8wt％Co，本实施例制备的双晶硬质合金硬度为HRA88.5.
按照如中国专利“CN 102433484A，一种双晶结构的硬质合金制备方法”中描述的方法制备组成(WC-8wt％Co)的双晶硬质合金，其硬度为HRA88.5；按照中国专利“CN101648213B，用于高线轧机成品机架的硬质合金辊环及其制备方法”中描述的方法制备组成(WC-8wt％Co)的普通硬质合金，其硬度为HRA88.5。与这两者相比，本实施例的双晶硬质合金的断裂韧性分别提高10.1％、20.5％。
该硬质合金的典型显微组织结构与图2类似。
实施例7
采用气流分级法对平均粒度为20μm的第一碳化钨粉末进行分级处理，获得平均粒度为3μm的第二单晶碳化钨粉末；采用球料比10先对占WC粉末总重量60wt％的粒度为20μm的第一WC粉末进行强化球磨，球磨30小时；然后加占WC粉末总重量40wt％的粒度为3μm的第二WC粉末与占原料(包括第一WC粉末、第二WC粉末和Co粉)总重量16wt％的Co粉再球磨6小时后卸料，然后制粒---压制---在1450℃烧结2.0h后得到具有1.6～2.0μm与5～10μm碳化钨晶粒均匀分布的组织结构，记为WC-16wt％Co，本实施例制备的双晶硬质合金硬度为HRA84。
按照如中国专利“CN 102433484A，一种双晶结构的硬质合金制备方法”中描述的方法制备组成(WC-16wt％Co)的双晶硬质合金，其硬度为HRA84；按照中国专利“CN101648213B，用于高线轧机成品机架的硬质合金辊环及其制备方法”中描述的方法制备组成(WC-16wt％Co)的普通硬质合金，其硬度为HRA84。与这两者相比，本实施例的双晶硬质合金的断裂韧性分别提高12.6％、24.8％。
该硬质合金的典型显微组织结构与图2类似。
实施例8
采用气流分级法对平均粒度为20μm的第一碳化钨粉末进行分级处理，获得平均粒度为5μm的第二单晶碳化钨粉末；采用球料比12先对占WC粉末总重量70wt％的粒度为20μm的第一WC粉末进行强化球磨，球磨39小时；然后加占WC粉末总重量30wt％的粒度为5μm的第二WC粉末与占原料(包括第一WC粉末、第二WC粉末和Co粉)总重量12wt％的Co粉再球磨10小时后卸料，然后制粒---压制---在1480℃烧结1.5h后得到具有1.6～2.0μm与5～10μm碳化钨晶粒均匀分布的组织结构，记为WC-12wt％Co，本实施例制备的双晶硬质合金硬度为HRA86。
按照如中国专利“CN 102433484A，一种双晶结构的硬质合金制备方法”中描述的方法制备组成(WC-12wt％Co)的双晶硬质合金，其硬度为HRA86；按照中国专利“CN101648213B，用于高线轧机成品机架的硬质合金辊环及其制备方法”中描述的方法制备组成(WC-12wt％Co)的普通硬质合金，其硬度为HRA86。与这两者相比，本实施例的双晶硬质合金的断裂韧性分别提高10.5％、23％。
实施例9
采用气流分级法对平均粒度为20μm的第一碳化钨粉末进行分级处理，获得平均粒度为7μm的第二单晶碳化钨粉末；采用球料比15先对占WC粉末总重量80wt％的粒度为20μm的第一WC粉末进行强化球磨，球磨48小时；然后加占WC粉末总重量20wt％的粒度为7μm的第二WC粉末与占原料(包括第一WC粉末、第二WC粉末和Co粉)总重量8wt％的Co粉再球磨14小时后卸料，然后制粒---压制---在1520℃烧结0.5h后得到具有1.6～2.0μm与5～10μm碳化钨晶粒均匀分布的组织结构，记为WC-8wt％Co，本实施例制备的双晶硬质合金硬度为HRA88.5。
按照如中国专利“CN 102433484A，一种双晶结构的硬质合金制备方法”中描述的方法制备组成(WC-8wt％Co)的双晶硬质合金，其硬度为HRA88.5；按照中国专利“CN101648213B，用于高线轧机成品机架的硬质合金辊环及其制备方法”中描述的方法制备组成(WC-8wt％Co)的普通硬质合金，其硬度为HRA88.5。与这两者相比，本实施例的双晶硬质合金的断裂韧性分别提高11.5％、21.5％。
在本发明中的提到的任何数值，如果在任何最低值和任何最高值之间只是有两个单位的间隔，则包括从最低值到最高值的每次增加一个单位的所有值。例如，如果声明一种组分的量，或诸如温度、压力、时间等工艺变量的值为50-90，在本说明书中它的意思是具体列举了51-89、52-88……以及69-71以及70-71等数值。对于非整数的值，可以适当考虑以0.1、0.01、0.001或0.0001为一单位。这仅是一些特殊指明的例子。在本申请中，以相似方式，所列举的最低值和最高值之间的数值的所有可能组合都被认为已经公开。
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 (10)

1.一种双晶硬质合金，其包括粒度为1.6～2.0μm的碳化钨晶粒和粒度为5～10μm的碳化钨晶粒。
2.根据权利要求1所述的双晶硬质合金，其特征在于，以碳化钨晶粒的总重量为100％计，粒度为1.6～2.0μm的碳化钨晶粒的含量为60-80wt％，优选65-75wt％，余量为粒度为5～10μm的碳化钨晶粒。
3.根据权利要求1或2所述的双晶硬质合金，其特征在于，所述双晶硬质合金包括以下组分或由以下组分组成：8-16wt％的钴和余量的碳化钨。
4.权利要求1-3中任一项所述的双晶硬质合金的制备方法，包括如下步骤：
S1.对粒度为10-20μm的第一碳化钨粉末进行研磨处理，得到第一物料；
S2.将第一物料、粒度为3-7μm的第二碳化钨粉末和钴粉混合进行研磨处理，得到混合料；
S3.将所述混合料制粒、压制、烧结，制得所述双晶硬质合金。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，以所述第一碳化钨粉末和第二碳化钨粉末的重量之和为100％计，第一碳化钨粉末的含量为60-80％，第二碳化钨粉末的含量为20-40％。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，以所述钴粉、第一碳化钨粉末和第二碳化钨粉末的重量之为100％计，钴粉的含量为8-16wt％。
7.根据权利要求4-6中任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的研磨处理包括采用10-15的球料比，球磨30-48h。
8.根据权利要求4-7中任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的研磨处理包括采用10-15的球料比，球磨6-14h。
9.根据权利要求4-8中任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：
S0.采用气流分级法对粒度为10-20μm的第一碳化钨粉末进行分级处理，去掉小于3μm的细晶碳化钨粉末和大于7μm的多晶碳化钨粉末，获得粒度为3-7μm的第二碳化钨粉末。
10.根据权利要求4-9中任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3烧结的温度为1450-1520℃，时间为0.5-2h。
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