[发明专利]表层为TiC-Ni-10TaC-10Mo2C金属陶瓷层的硬质合金及其制备方法

说明书

本发明提供了一种表层为TiC‑Ni‑10TaC‑10Mo₂C金属陶瓷层的硬质合金及其制备方法，包括：芯部WC‑Co硬质合金层；设置在WC‑Co硬质合金层外部的表层金属陶瓷层；所述金属陶瓷层为TiC‑Ni‑10TaC‑10Mo₂C与WC‑Co的复合层。本发明中的金属陶瓷颗粒有利于表层的耐磨性，WC‑Co硬质合金颗粒有利于硬质合金的韧性，因此使硬质合金的表层具有高硬度与耐磨性同时内部具有较好的韧性。

技术领域

本发明涉及合金技术领域，尤其涉及一种表层为TiC-Ni-10TaC-10Mo₂C 金属陶瓷层的硬质合金及其制备方法。

背景技术

硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。硬质合金作为一类特殊工具材料已经广泛用于制造切削工具、刀具、钻具和耐磨零部件，广泛应用于军工、航天航空、机械加工、冶金、石油钻井、矿山工具、电子通讯、建筑等领域。

申请号为201510541956.7的中国专利公开了一种硬质合金材料，所述硬质合金材料由以下重量百分比的组分组成：1～20％粘结相，80～99％硬质相，所述硬质相由WC和TiAlCN组成，所述WC占所述硬质合金材料的重量百分比为60～98.5％，所述TiAlCN占所述硬质合金材料的重量百分比为0.5～20％。现有技术提供的这种硬质合金能够使硬质相具有较高的硬度和抗氧化性能，能够提高制得的硬质合金工具的高温强度、硬度和韧性，TiAlCN硬质相还能够细化WC硬质相晶粒，提高硬质合金的硬度、强度和韧性；TiAlCN硬质相在硬质合金高温使用过程中，能够在工具表面能够形成致密氧化物保护膜，抗氧化温度达到800℃以上，并且抗硫化和抗各种介质腐蚀，硬质合金工具可在高温和恶劣的环境下工作。但是这种硬质合金不能同时具有较好的韧性、耐磨性以及硬度，限制了硬质合金的广泛应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种表层为TiC-Ni-10TaC-10Mo₂C金属陶瓷层的硬质合金及其制备方法，本发明提供的表层为金属陶瓷层的硬质合金具有较好的韧性、硬度和耐磨性。

本发明提供了一种表层为金属陶瓷层的硬质合金，包括：

芯部WC-Co硬质合金层；

设置在芯部WC-Co硬质合金层外部的表层金属陶瓷层；

所述金属陶瓷层为TiC-Ni-10TaC-10Mo₂C与WC-Co的复合层。

优选的，金属陶瓷层包括：

TiC-Ni-10TaC-10Mo₂C颗粒；

包覆在TiC-Ni-10TaC-10Mo₂C颗粒外部的WC-Co过渡层。

优选的，TiC-Ni-10TaC-10Mo₂C中TiC的质量含量为60～80％，Ni的质量含量为5～20％。

优选的，TiC-Ni-10TaC-10Mo₂C的成分为：

70wt％的TiC、10wt％的Ni、10wt％的TaC和10wt％的Mo₂C。

优选的，WC-Co硬质合金层中Co的质量含量为5～30％，其中WC的粒径为20～5000nm。

优选的，WC-Co硬质合金层中Co的质量含量为10～20％，WC的质量含量为80～90％。

优选的，WC-Co过渡层的成分为：