[发明专利]超细晶硬质合金及其制备方法

权利要求书

1.一种超细晶硬质合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将原料按照如下重量百分比配料：

WC，重量百分比含量为83％～96％，其FSSS粒度为目标合金平均晶粒度的1～2倍，总碳为6.11％～6.17％；

粘结相Co，重量百分比含量为3％～15％，

Cr₃C₂，重量百分比含量为0.3％～2.0％

VC，重量百分比含量为0.15％～0.35％

TiC或Ti(C,N)，重量百分比含量为0.04％～0.20％，

上述Cr₃C₂、VC、TiC或Ti(C,N)，合称GGI粉末，其FSSS粒度≤2.0μm；

步骤2：将WC、GGI粉末原料投入球磨机进行湿磨混合，同时加入原料总重量的3％～5％的成型剂，球磨48～72小时，干燥后得到WC+GGI预制粉末；

步骤3：将WC+GGI预制粉末按常规工艺脱除石蜡，然后升温到550℃～850℃，保温30～180分钟；

步骤4：将经过步骤3处理的预制粉末与粘结相投入球磨机，同时加入物料重量的2％～3％的成型剂进行湿磨混合，球磨16～48小时后，干燥后得到混合料；

步骤5：按常规粉末冶金工艺成型所需制品生坯；

步骤6：将生坯进行低压热等静压烧结，所述低压热等静压烧结工艺如下：

(1)按常规工艺升温脱除成型剂；

(2)550℃→1300℃固相烧结阶段，时间7～10小时；

(3)最终烧结温度T_S为1400℃～1450℃；保温5-10分钟后，充惰性气体加压至1～3MPa后保压5-10分钟，再充入惰性气体加压至3～6MPa，并同时降温至T_S以下20℃～50℃后，进行再次保温保压烧结5-10分钟后，继续充入惰性气体加压至5-10MPa，并同时继续降温至T_S以下40℃～90℃后，进行第三次保温保压烧结20-30分钟后，断电。

2.一种如权利要求1所述的超细晶硬质合金的制备方法，其特征在于，所述步骤1,WC重量百分比含量为83％～92％；所述粘结相由Co，或Co和Ni，或Co与Ni和Fe组成；所述粘结相的重量百分比含量为6％～15％；Ni或Ni和Fe的总添加量占粘结相总量的比例≤18％。

3.一种如权利要求1或2所述的超细晶硬质合金的制备方法，其特征在于，所述步骤3：所述温度为600℃～800℃。

4.一种如权利要求1或2所述的超细晶硬质合金的制备方法，其特征在于，所述步骤6替换为如下步骤：

步骤6：将生坯进行低压热等静压烧结，所述低压热等静压烧结工艺如下：

(1)按常规工艺升温脱除成型剂；

(2)550℃→1300℃固相烧结阶段，时间7～10小时；

(3)温度升至最终烧结温度T_S 1420℃～1450℃后保温10分钟后，充惰性气体加压至3-6MPa后保压10分钟，再充入惰性气体加压至6-10MPa，并同时降温至最1390℃～1400℃后，进行再次保温保压烧结20分钟后，断电。