[实用新型]多层复合硬质合金产品

说明书

技术领域

本实用新型属于硬质合金粉末冶金技术领域，具体涉及多层复合硬质合金产品。

背景技术

在硬质合金产品领域中，在很多的工况条件下，对硬质合金产品各部位的性能要求不同，一些部位要求高的耐磨性，而另一些部位要求高的韧性。因此，单一成分或单一晶粒度或单一相结构的硬质合金产品不能满足上述要求。

在本实用新型之前的现有技术中，为了满足特定工况条件下对硬质合金产品不同部位的要求，通常是设计生产一种梯度硬质合金产品，该技术主要是采用物理或化学方法使产品不同部位的成分、晶粒度或相结构产生差异，使得在具有不同成分、晶粒度或相结构的不同硬质合金之间的界面处产生成分、结构上的渐变梯度。具有这种梯度渐变界面的产品在界面结合强度上具有较大的优势，并且能够满足对硬质合金产品在不同部位或不同阶段的机械性能如强度、韧性、硬度等的要求。

但是，这种梯度硬质合金产品及其制造方法的缺陷也是很明显的，其生产成本高，并且形成渐变梯度的工艺复杂，不好控制，导致最终产品的性能不稳定，可重复性、可靠性和一致性都较差。

另外，这种梯度硬质合金产品及其制造方法也难以满足不同部位多样化差异的需求。

在现有技术中，没有任何能够克服上述缺陷的且具有截然不同结构的多层复合硬质合金产品及其制备工艺。

实用新型内容

本实用新型开创性地应用粉末冶金技术，将硬质合金产品的不同部位制备成具有不同的相结构，或者具有不同的成分或不同的晶粒度，其中不同的成分、晶粒度或相结构之间尽管没有渐变梯度的过渡（即具有清晰明显的界面），但仍具有很高的界面结合强度，从而成为具有优越复合性能的多层复合硬质合金产品。这种多层复合硬质合金产品可满足在特定工况条件下对产品不同部位的力学性能的各种不同要求，同时具有制造工艺简单、快捷且可控，产品可靠性高，产品性能的可重复性高等诸多优点。

更重要的是，根据本领域技术人员的传统理解，具有两种以上不同成分、晶粒度或相结构的不同硬质合金的硬质合金产品的不同硬质合金之间的界面如果是清晰明确的界面，则其界面处的结合强度会较差，这会导致在使用过程中出现硬质合金产品沿界面开裂、剥离、界面腐蚀等等不利情况，进而影响硬质合金产品的各项机械性能和使用寿命，等等。

因此，在粉末冶金硬质合金领域中，这样的技术偏见导致本领域技术人员在较长一段时间内，为了避免出现对界面结合强度的削弱，集中精力去研制具有渐变梯度过渡界面的硬质合金产品，从而延缓和阻碍了人们对本实用新型可行性的认识以及研究和开发。

这种技术偏见最终导致在目前已知的现有技术的市面上具有两种以上不同成分、晶粒度或相结构的不同硬质合金的硬质合金产品中，硬质合金产品在不同硬质合金之间的界面处有一个成分、结构上的渐变梯度，并没有清楚明确的界面。

但是，本实用新型则开创性实现了将硬质合金产品的不同部位制备成具有不同的成分、晶粒度或相结构，并且在不同的成分、晶粒度或相结构之间尽管具有清晰的界面，但仍具有很高的界面结合强度，这是以往的产品和工艺无法实现且也被认为是不太可能实现的。因此，从这方面来说，本实用新型还克服了传统技术中普遍存在的技术偏见。

根据本实用新型，可将不同成分和(或)不同晶粒度和(或)不同相结构的各种硬质合金先分别预成形，通过热等静压烧结成一整体，成为多层复合硬质合金产品，产品各层间为冶金结合，分别具有不同的力学性能。

根据本实用新型，提供了一种多层复合硬质合金产品，其特征在于，多层复合硬质合金产品至少包括：第一层硬质合金；和与第一层硬质合金结合的第二层硬质合金；其中，第一层硬质合金和第二层硬质合金之间的结合是冶金结合，并且第一层硬质合金和第二层硬质合金之间存在明显的界面。

根据本实用新型的一方面，第一层硬质合金是高钴粗颗粒合金。

根据本实用新型的另一方面，第二层硬质合金是中钴超细颗粒合金。

根据本实用新型的另一方面，第一层硬质合金和第二层硬质合金之间具有不同的成分、晶粒度或相结构。

根据本实用新型，还公开了一种制造双层复合硬质合金产品的方法，其特征在于，方法包括：预成形第一层硬质合金；预成形第二层硬质合金；将第一层硬质合金与第二层硬质合金配合在一起；利用热等静压烧结工艺将第一层硬质合金与第二层硬质合金烧结成一个整体。

根据本实用新型的另一方面，第一层硬质合金和第二层硬质合金之间的结合是冶金结合，并且第一层硬质合金和第二层硬质合金之间存在明显的界面。