無粘結相碳化鎢硬質合金製備

硬質合金是由高硬度難熔的金屬碳化物粉末為主相，以過渡族金屬鈷、鎳等作為粘結相，通過粉末冶金工藝製成的一種合金材料。

金屬粘結相雖促進了合金燒結緻密化，但也使 其硬度、耐磨性、耐腐蝕性、耐氧化性等降低，同時，由於金屬相與碳化鎢等硬質相存在較大的熱膨脹係數差異，引起材料較大的熱應力，因而使其應用領域受到一定限制。

无金屬粘結相雖促進了合金燒結緻密化，但也使 其硬度、耐磨性、耐腐蝕性、耐氧化性等降低，同時，由於金屬相與碳化鎢等硬質相存在較大的熱膨脹係數差異，引起材料較大的熱應力，因而使其應用領域受到一定限制。

無粘結相碳化鎢硬質合金具有比傳統硬質合金更優異的耐高溫性、耐磨性、抗腐蝕性和抗氧化性，更高的硬度，正成為高耐磨硬質合金的一個重要發展方向。然而，純碳化鎢的熔點高，燒結溫度高、燒結緻密化難且不能有效抑制晶粒異常長大，是製備無粘結相碳化鎢基硬質合金亟需解決的難題，國內外許多公司和學者都在為這一難題而焦頭爛額。

近來，有學者提出一種碳化鎢基無粘結相硬質合金的製備方法，其過程如下：

步驟一：將20g草酸氨溶解於1L去離子水中，製備得到濃度為20g/L的草酸氨溶液，在草酸氨溶液中加入0.02g六偏磷酸鈉分散劑，得到溶液a；

步驟二：取500mL溶液a，加入240g平均晶粒尺寸為400nm的碳化鎢粉體，超聲攪拌 60min；

步驟三：將20g硝酸釔溶解於1L去離子水中，製備得到濃度為20g/L的硝酸釔溶液；

步驟四：取515mL步驟三得到的溶液，緩慢滴至步驟二得到的含碳化鎢粉體的草酸 氨溶液中，在這個過程中，持續超聲攪拌，至硝酸釔溶液滴加完畢，繼續攪拌30min；然後靜 置，將上層液體倒出，採用去離子水清洗所得粉體三次，然後放入60℃真空乾燥箱進行幹 燥，得到摻雜微量活性元素釔的碳化鎢複合粉體前驅體。

步驟五：管式爐抽真空，然後通氬氣保護，焙燒溫度為850℃，升溫速度為5℃/min，至燒結溫度，保溫1h，然後隨爐冷卻，製備得到摻雜品質分數為1％的活性元素釔的碳化鎢複合粉體。

步驟六：使用均勻摻雜品質分數為1％的活性元素釔的碳化鎢複合粉體採用放電等離子燒結技術進行燒結，燒結溫度為1650℃，升溫速度為150℃/min，燒結壓力為40MPa，製備得到摻雜品質分數為1％的活性元素釔的無粘結相碳化鎢基硬質合金。

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