CN1544675A - 超细硬质合金的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超细硬质合金的制备方法，包括配料、湿磨、干燥、压制成型和烧结工序；配料时选用费氏粒度为0.3～0.7μm的超细WC粉和(5.5～7.0)wt％的Co粉、(0.2～0.5)wt％VC粉、(0.2～0.8)wt％Cr3C2粉；烧结工序采用5～10MPa的低压烧结；Cr3C2和VC的最佳配比为Cr3C2∶VC＝2.2～1.1。本发明方法得到的超细硬质合金中WC的平均晶粒度小到(0.2～0.4)μm，在抗弯强度基本不变(3000～3800N/mm2)的情况下，硬度提高到Hv302000～2200，从而使耐磨性也大大提高，制造的产品使用寿命延长、加工精度提高。

Description

超细硬质合金的制备方法
技术领域
本发明涉及一种硬质合金的制备方法，特别是WC-Co超细硬质合金的制备方法。
背景技术
硬质合金以其高硬度和高强度有着广泛的用途。以前国内在制造PCB微钻和微铣采用的材质一般是费氏粒度为0.8～1.0μm的WC粉和重量百分比为6％～10％的Co粉，并添加重量百分比为0.5％的抑制剂Cr3C2，经湿磨、干燥、压制成型和真空烧结等工序制得；用该方法制得的硬质合金硬度较低，Hv301550～1650，耐磨性较差。
发明内容
本发明针对上述制备超细硬质合金方法的不足，提供一种新的制备方法，以提高超细硬质合金的硬度，增加其耐磨性。
为实现上述目的，本发明的超细硬质合金的制备方法包括配料、湿磨、干燥、压制成型和烧结工序；在配料时选用费氏粒度为0.3～0.7μm的超细WC粉和(5.5～7.0)wt％的Co粉、(0.2～0.5)wt％VC粉、(0.2～0.8)wt％Cr3C2粉；烧结工序采用5～10MPa的低压烧结。
作为本发明的进一步改进，Cr3C2和VC的配料比例为Cr3C2∶VC＝2.2～1.1。
由于选用了费氏粒度为0.3～0.7μm的超细WC粉作为原料，同时采用适量的Cr3C2和VC作为晶粒抑制剂，通过5～10MPa的低压烧结，使最终得到的本发明的超细硬质合金中WC的平均晶粒度小到(0.2～0.4)μm，在抗弯强度基本不变(3000～3800N/mm2)的情况下，硬度提高到Hv302000～2200，从而使耐磨性也大大提高，制造的PCB微钻和微铣刀具使用寿命延长、加工精度提高。而通过进一步控制Cr3C2和VC的配料比例，既可达到较佳的抑制晶粒增长效果，又可提高其抗氧化能力，更有利于PCB微钻和微铣刀具的使用。
具体实施方式
实施例1：配料时选用6.0wt％的Co粉、0.44wt％的Cr3C2粉、0.2wt％的VC粉(Cr3C2∶VC＝2.2)，余量为WC粉，其费氏粒度为0.7μm；以酒精作为球磨介质，液固比为500ml/Kg，球料比为4.5∶1，球磨时间为82小时，经喷雾干燥制得混合料，模压成型后，置于低压烧结炉内以1380℃进行烧结，烧结压力为5MPa。以粗磨后的Φ3.25X38.5mm的棒材作为检验本发明方法制备的超细硬质合金的标准产品(以下实施例相同)，其WC平均晶粒度为0.40μm，抗弯强度为3800N/mm2，硬度Hv302000。
实施例2：配料时选用6.5wt％的Co粉、0.8wt％的Cr3C2粉、0.5wt％的VC粉(Cr3C2∶VC＝1.6)。，余量为WC粉，其费氏粒度为0.7μm；以酒精作为球磨介质，液固比为500ml/Kg，球料比为5.2∶1，球磨时间为87小时，经喷雾干燥制得混合料，模压成型后，置于低压烧结炉内以1410℃进行烧结，烧结压力为5MPa。产品的WC平均晶粒度为0.25μm，抗弯强度为3000N/mm2，硬度Hv302200。
实施例3：配料时选用6.2wt％的Co粉、0.6wt％的Cr3C2粉、0.4wt％的VC粉(Cr3C2∶VC＝1.5)，余量为WC粉，其费氏粒度为0.34μm；以酒精作为球磨介质，液固比为500ml/Kg，球料比为4.8∶1，球磨时间为80小时，经喷雾干燥制得混合料，模压成型后，置于低压烧结炉内以1400℃进行烧结，烧结压力为8MPa。产品的WC平均晶粒度为0.30μm，抗弯强度为3400N/mm2，硬度Hv302150。
实施例4：配料时选用6.0wt％的Co粉、0.5wt％的Cr3C2粉、0.45wt％的VC粉(Cr3C2∶VC＝1.1)。，余量为WC粉，其费氏粒度为0.51μm；以酒精作为球磨介质，液固比为500ml/Kg，球料比为5.0∶1，球磨时间为90小时，经喷雾干燥制得混合料，模压成型后，置于低压烧结炉内以1400℃进行烧结，烧结压力为10MPa。产品的WC平均晶粒度为0.35μm，抗弯强度为3500N/mm2，硬度Hv302110。
实施例5：配料时选用5.9wt％的Co粉、0.4wt％的Cr3C2粉、0.3wt％的VC粉(Cr3C2∶VC＝1.333)。，余量为WC粉，其费氏粒度为0.43μm；以酒精作为球磨介质，液固比为500ml/Kg，球料比为5.5∶1，球磨时间为90小时，经喷雾干燥制得混合料，模压成型后，置于低压烧结炉内以1380℃进行烧结，烧结压力为10MPa。产品的WC平均晶粒度为0.35μm，抗弯强度为3600N/mm2，硬度Hv302050。

Claims (2)

1、一种超细硬质合金的制备方法，包括配料、湿磨、干燥、压制成型和烧结工序，湿磨的球料比为4.5～5.5∶1，液固比为500ml/Kg，磨料时间为80～90h，烧结温度1380～1410℃，其特征是：配料比例为(5.5～7.0)wt％的Co粉、(0.2～0.5)wt％VC粉、(0.2～0.8)wt％Cr3C2粉，余量为费氏粒度0.3～0.7μm的超细WC粉，烧结采用压力为5～10MPa的低压烧结。
2、如权利要求1所述的超细硬质合金的制备方法，其特征是：Cr3C2粉和VC粉的配料比例为Cr3C2∶VC＝2.2～1.1。
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