硬质合金的制备方法

目前，矿用硬质合金工具主要采用WC-Co合金。WC-Co合金的制备可采用层压法、烧结等工艺，通过这些工艺制备的WC-Co硬质合金的WC晶粒呈连续分布，且具有Co相梯度的合金，细晶一侧具有较高的硬度，粗晶一侧具有一定的抗弯强度；在烧结时，Co相从粗晶一侧迁移至细晶侧，其硬度和强度还不够。为此，研究者提出了一种可以生产硬度更大、强度更高的硬质合金制备方法。

一种硬质合金的制备方法，其包括以下步骤：

（1）将WC粒和Co粒分别进行清洗，除去表面杂质；

（2）将清洗后的WC粒和Co分别粉碎成粉粒；

（3）再将上述粉粒在混料机中混合均匀后进行研磨，得到合金粉；

（4）将上述合金粉置于挤压模具中，再通过挤压机挤压成型，得到硬质合金材料；

（5）将合金材料与液体混合，并加入有机粘合剂搅拌均匀，配制成金属粉浆料；

（6）然后将浆料通过喷雾造粒机制成粉末；

（7）再对上述粉末进行烧结和热处理。

该制备方法的注意事项：

（1）在WC粉和Co粉中，Co占5—10%。

（2）热压烧结时，先以280-320℃的温度烧结20-30s，然后以500-600℃温度烧结40-60s，再以650-700℃温度烧结20-30s。

（3）热处理依次采用固溶、冷压变形和时效处理。

（4）固溶处理的温度为650-700℃，时间为10-12min。

（5）冷压变形处理的冷压变形量为30—35%。

（6）时效处理的温度为300-350℃，时间为2-3h。

（7）挤压成型在保护气氛中进行，压力为1000-1200MPa。

（8）所述液体采用蒸馏水或去离子水，且合金材料与液体的质量比为（2.5-3）：1；所述有机粘合剂采用金属造粒剂，其加入量为合金材料质量的2-4%。

（9）所述喷雾造粒机采用离心喷雾造粒机，离心喷雾造粒机的转速为5000-8000转/分；所述喷雾造粒机干燥空气的进口温度为250-350℃、出口温度为100-150℃；干燥空气的流量为100-200 Nm3/h；进料速度为10-20kg/h。

利用该工艺生产出来的硬质合金材料硬度较大和强度较高，适合应用于更多的领域中。

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