[发明专利]一种特粗晶WC-Co硬质合金及其制备工艺

权利要求书

1.一种特粗晶WC-Co硬质合金，包括下述组分按重量百分比组成：

Co 5-15％，余量为WC，WC的平均晶粒度为6-10μm。

2.根据权利要求1所述的一种特粗晶硬质合金，其特征在于：所述Co的粒度为1-3μm。

3.如权利要求1所述的一种特粗晶WC-Co硬质合金的制备工艺，包括下述步骤：

第一步：碳化钨预球磨粉的制备

分别取粒度为(28-31)μm的特粗碳化钨粉与粒度为(0.6-1)μm的亚细碳化钨粉混合，进行一次球磨，球磨时间8-12小时，得碳化钨预球磨粉；所述特粗碳化钨粉与亚细碳化钨粉的质量比为：(6-12)∶1；一次球磨工艺参数为：球料比：(2-3)∶1，转速：34-40转/分钟，球磨介质：汽油；

第二步：碳化钨-钴-成形剂混合粉末的制备

将第一步所得碳化钨预球磨粉与钴粉、成型剂混合，进行二次球磨6-8小时，得到碳化钨-钴混合粉末，所述钴粉、成型剂的添加量分别占碳化钨预球磨粉质量的5-15％、0.5-1％，所述钴粉的粒度为1-3μm；所述成型剂选自树脂改良的顺式1，4-聚丁二烯橡胶溶液，溶液浓度为20-24％，溶剂为汽油；二次球磨工艺参数为：球料比：(0.4-0.6)∶1，转速：34-40转/分钟，球磨介质：汽油；

第三步：压坯、烧结

将第二步所得碳化钨-钴混合粉末按常规制坯工艺压制成压坯，按两步加热烧结工艺进行烧结；压制压力为30吨；

1、加热脱除成形剂

加热工艺参数为：在氢气保护气氛下，以2-6℃/分钟的加热速度升温至380-420℃保温100-200分钟，加热及保温过程维持炉内氢气流速为4-5立方米/每小时；然后，控制炉内氢气与甲烷的体积比为(2.5-3)∶(1-2)，氢气与甲烷总气量的流速仍为4-5立方米/每小时，以1-3℃/分钟的加热速度升温至600-630℃保温20-50分钟后，让压坯随炉冷却至室温；

2、烧结

以氩气为保护气氛，将脱除成形剂的压坯置于烧结炉中，加热至1435℃-1445℃保温50-70分钟后，随炉冷却至室温，得到特粗晶WC-Co硬质合金，烧结过程保持炉内压力为3-7兆帕。

4.根据权利3所述的一种特粗晶WC-Co硬质合金的制备工艺，其特征在于：所述树脂改良的顺式1，4-聚丁二烯橡胶溶液是将顺式1，4-聚丁二烯橡胶与萜烯树脂按15∶5的比例混合，以汽油为溶剂，配置成浓度为20-24％的溶液。

5.根据权利4所述的一种特粗晶WC-Co硬质合金的制备工艺，其特征在于：所述特粗碳化钨粉是将粒度为5μm的氧化钨粉加热至1200℃高温还原得到钨粉，在所得钨粉中掺入占钨粉重量0.8-1.2％的钴粉及炭黑后，加热至1700℃高温碳化，得到粒度为28-31μm的碳化钨粉；所述炭黑的加入量按碳化钨中化合碳总量控制在6.12％的比例添加。

6.根据权利5所述的一种特粗晶WC-Co硬质合金的制备工艺，其特征在于：所述烧结得到的特粗晶WC-Co硬质合金采用双室高压气淬炉加热至1290-1310℃，进行气淬，气淬气体压力为4.5-5.5bar，气淬气体为氩气。