[发明专利]一种硬度高的钨钽铼合金的制备方法

说明书

一种硬度高的钨钽铼合金的制备方法包括球磨处理、激光烧结、二次烧结、试样后处理之外还需进行脱氧处理步骤，其中脱氧处理是将球磨处理后的粉末置于真空手套箱中，温度设定至80~90℃，通入氩气，保持氩气压强为0.100Mpa~0.105Mpa，保持时间2~2.5小时处理。本发明可一次成型制得小零件，不会出现团聚现象，且终产品表面均匀，不会出现凹坑、气孔等不良产品，也不会出现疏松块，材质均匀、结构致密、较大应力也不会出现开裂现象，产品致密度好，大于99%，产品硬度高，可达870.7，韧性好，熔点高达3450℃以上，制备工艺简单可行，节能环保，可直接制备简单形状的零部件，产品晶粒平均粒径为3.4μm，晶粒尺寸分布均匀，接近等轴晶，密度均匀，平均密度为19.2g/cm³。

技术领域

本发明涉及一种硬度高的合金的制备方法，具体涉及一种硬度高的钨钽铼合金的制备方法。

背景技术

钨的碳化物具有高的硬度、耐磨性和难熔性。这些合金含有85％—95％的碳化钨和5％—14％的钴，钴是作为粘结剂金属，它使合金具有必要的强度。主要用于加工钢的某些合金中，还含有钛、钽和铌的碳化物。所有这些合金都是用粉末冶金法制造的。当加热到1000—1100℃时，它们仍具有高的硬度和耐磨性。硬质合金刀具的切削速度远远地超过了最好的工具钢刀具的切削速度。硬质合金主要用于切削工具、矿山工具和拉丝模等。

金属钨及其合金是广泛用于灯丝、高温热电偶等方面的重要难熔合金材料，金属钨是目前发现熔点最高的金属材料，其熔点达到3410℃，但金属钨本身韧性、抗震性差，无法满足如汽车、振动设备等振动场所的需求，铼和钽分别是熔点第二和第四高的金属，其熔点分别达到3180℃和2996℃，这两种金属不仅熔点高，韧性和抗震性也明显优于钨，但钨-钽-铼合金的烧结却非常苦难，一般来讲制备钨-钽-铼合金的原材料为粉体，经过混料、蜜炼、压力成形、催化脱脂或溶剂脱脂、垂熔烧结等多道工序制成，制备过程非常复杂，能耗高、对环境有污染。另一方面，现有方法不适合一次制得较小零件，需先制得较大棒材，经过锻压开坯、机加工等工序方能制得最终零部件，终产品晶粒均匀性较差，硬度不够理想。如王华森等研究的钨块体烧结尺寸分别为52×27×65mm³和96×30×660mm³,重量分别为14千克和33千克，其烧结功率需要600kW。北京有色金属研究总院的李全旺等研制的垂熔烧结方法要求钨棒尺寸为其烧结功率为100kW。可见传统垂熔烧结法生产钨及其合金需要样品尺寸大，能耗高。

目前钨钽铼合金的制备方法主要存在制备过程复杂，能耗高，对环境污染较大，无法一次制得较小零件，制备过程易出现团聚，也易收缩厉害出现凹坑状，应力太大易出现开裂，终产品容易产生气孔，还易形成疏松块，钨容易被氧化而致密性不好，成分不均匀，影响力学性能等技术问题亟需解决。

发明内容

本发明目的在于提供一种硬度高的钨钽铼合金的制备方法。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种硬度高的钨钽铼合金的制备方法，它包括原料球磨处理、激光烧结、二次烧结、试样后处理，其特征在于，在原料球磨处理之后，激光烧结之前，还需进行脱氧处理步骤，所述脱氧处理步骤是将球磨处理后的粉末置于真空手套箱中，温度设定至80～90℃，通入氩气，保持氩气压强为0.100Mpa～0.105Mpa，保持时间2～2.5小时，处理结束，密闭备用。

一种硬度高的钨钽铼合金的制备方法，它包括原料球磨处理、激光烧结、二次烧结、试样后处理，其特征在于，所述原料球磨处理是将钨粉、钽粉、铼粉置于球磨机中，再加入无水乙醇作为过程控制制剂，进行球磨24～28小时，球磨结束再用无水乙醇进行清洗2次，清洗结束，置于离心机中进行分离，离心结束收集粉末置于真空干燥箱中，设置干燥温度为60～70℃，干燥8～12小时，干燥结束后置于玛瑙研钵研磨28～32min，研磨结束，置于干燥瓶中，备用。