[发明专利]一种YG22硬质合金

说明书

为了改善硬质合金的硬度、耐磨性，研发了一种YG22硬质合金。采用WC粉末以及Co粉为原料，YG22硬质合金，WC粉末的晶粒度对YG22合金的性能有很大影响。当WC粉末晶粒细小时，能够减少烧结过程中硬质合金晶粒的长大，能够制备出晶形发育良好、组织缺陷少的硬质合金，内部显微组织清晰、均匀的WC粉末，其得到的硬质合金力学性能要比内部显微组织模糊、晶粒分布不均匀的WC粉制备的硬质合金更好。所制得的YG22硬质合金，其硬度、致密化程度、抗弯强度、冲击韧性都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能的YG22硬质合金提供一种新的生产工艺。

所属技术领域

本发明涉及一种硬质合金材料，尤其涉及一种YG22硬质合金。

背景技术

硬质合金是由一种或多种高硬度、高模量的间隙化合物与过渡族金属或其合金组成的复合材料。WC-Co硬质合金由于其高硬度、高强度和高耐磨性等一系列优良性能而被广泛地应用在机械加工、矿山开采、军工及冶金等行业。为改善硬质合金的综合性能(兼有高硬度和高韧性)，必须针对不同的材料，如高温合金、高速钢、铸造合金、集成电路片等的特点，采用相应的刀具材料进行加工，从而对传统硬质合金材料构成挑战。

WC-Co硬质合金被誉为“工业的牙齿”，如何有针对性的依用途研究或开发高性能材料是该领域的研究热点。硬质合金属于脆性材料，在硬质合金的具体应用中，主要考察其硬度、耐磨性、韧性能否满足需求。硬度和强度即耐磨性和韧性之间的矛盾一直是困扰其发展的主要因素。然而在烧结过程中如果不能有效抑制WC晶粒长大，合金的强度与韧性明显下降。

发明内容

本发明的目的是为了改善硬质合金的硬度、耐磨性，设计了一种YG22硬质合金。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

YG22硬质合金的制备原料包括：WC粉末以及Co粉。

YG22硬质合金的制备步骤为：将原始粉末按实验设计方案称重、配料，配好后倒入硬质合金球磨罐中进行湿磨，球磨介质为无水乙醇，球磨机转速为70r/min，球料比为8:1，球磨时间为24h。球磨结束后，将制得的粒料进行真空干燥，干燥时间为50min，干燥温度为40℃，随后加入石蜡作为成形剂进行制粒。将制好的粉末加至万能试验机中进行压制成形，将其压制成直径为50mm、高度为4mm的试样，压制压力为180MPa。将制好的压坯放入真空烧结炉中进行烧结，烧结温度为1300℃，保温时间为90min。

YG22硬质合金的检测步骤为：显微组织、元素分布分析采用光学显微镜和Q200扫描电镜，物相结构采用D8X射线衍射仪测定，采用阿基米德排水法测量密度，显微硬度采用HVS-2000型维氏显微硬度计测试，耐磨性能采用WTM-2E微型摩擦磨损试验仪，磨损体积采用KH-数字显微镜。

所述的YG22硬质合金，WC粉末的晶粒度对YG22合金的性能有很大影响。当WC粉末晶粒细小时，能够减少烧结过程中硬质合金晶粒的长大，能够制备出晶形发育良好、组织缺陷少的硬质合金，其内部结构均匀，致密化程度较高，合金硬度、抗弯强度、冲击韧性均得到一定程度的提升。

所述的YG22硬质合金，WC粉末的内部显微组织情况也能影响硬质合金的力学性能。内部显微组织清晰、均匀的WC粉末，其制备出的硬质合金力学性能要比内部显微组织模糊、晶粒分布不均匀的WC粉制备的硬质合金更好。

本发明的有益效果是：

采用WC粉末以及Co粉为原料，经过配料、球磨、干燥、制粒、成形、烧结工艺成功制备了具有优异力学性能的YG22硬质合金。其中，WC粉末的晶粒度及内部显微组织情况对YG22硬质合金的力学性能影响较大。所制得的YG22硬质合金，其硬度、致密化程度、抗弯强度、冲击韧性都得到大幅提升。本发明能够为制备高性能的YG22硬质合金提供一种新的生产工艺。

具体实施方式

实施案例1：