[发明专利]一种具有混晶结构的硬质合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有混晶结构的硬质合金，涉及冶金技术领域，所述的硬质合金由质量百分数为5～20％的混合料A和80～95％的混合料B制成；混合料A包括以下质量百分数的原料：碳化钨89.3～93.7％、钴6～10％、碳化铬0.3～0.7％；其中，混合料A中的碳化钨的费氏粒度为0.4～0.8μm；混合料B包括以下质量百分数的原料：碳化钨90～94％、钴6～10％；其中，混合料B中的碳化钨的费氏粒度为2.5～4.5μm；本发明还公开了硬质合金的制备方法，包括S1、混合料A的原料、混合料B的原料分别进行球磨、干燥；S2、混合；S3、压制和烧结。本发明的有益效果是本发明混晶结构的硬质合金同时兼具韧性和耐磨性能，使用寿命优于普通的矿用硬质合金，可应用于高硬岩层的挖掘。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种具有混晶结构的硬质合金及其制备方法。

背景技术

碳化钨基硬质合金作为一种耐磨材料，具有高硬度、高韧性、高弹性模量、耐磨损和耐腐蚀等优异性能，广泛应用于切削工具、矿用工具和耐磨耐蚀部件等领域。

在这种硬质合金的使用过程中，普遍关注的是其耐磨性和韧性，但硬质合金的韧性与耐磨性是一对矛盾体，这是由于随着碳化钨晶粒的进一步细化，硬质合金的耐磨性在提高的同时，韧性显著降低；反之随着碳化钨晶粒的进一步粗化，硬质合金的韧性增加，但其耐磨性显著下降。

目前，在使用硬质合金对高硬岩层进行挖掘时，由于高硬岩层硬度较大，现有的韧性好的硬质合金，由于其硬度低，耐磨性较差，在开凿硬岩时易磨损因此使用寿命较短。另外，现有硬度大的硬质合金，由于其韧性不好，在开凿硬岩时容易出现碎齿的情况，从而现有的韧性好的硬质合金或者硬度大的硬质合金均不适用于对高硬岩层的挖掘。

中国专利CN104439233B公开了一种硬质合金分切刀具用的材料，该专利是将粒度为0.6～1.0μm和3～6μm碳化钨、粒度为1.0～2.0μm的球形钴粉、粒度为1.0～2.0μm的碳化铬投入湿磨机中混合，并加乙醇进行湿磨，过筛后干燥压制成型。该专利首先是将粒径分别为0.6～1.0μm和3～6μm的两种碳化钨直接掺配，因此容易出现碳化钨聚积、晶粒长大、夹粗的问题，虽然该专利通过选用碳化铬来抑制碳化钨晶粒长大，来克服碳化钨聚积、晶粒长大、夹粗的缺陷，但碳化铬同时也会抑制粗颗粒碳化钨晶粒长大，因此会降低粗颗粒碳化钨韧性；其次，该专利将两种不同粒径的碳化钨混合后进行球磨，实际就是将两种不同粒径的碳化钨再次进行粉碎，经球磨后粗颗粒碳化钨和细颗粒碳化钨粒径大小会相当，即成了均匀颗粒大小的碳化钨，并无粗颗粒和细颗粒之分，因此，无法同时兼具粗颗粒碳化钨和细颗粒碳化钨的性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺点：提供一种韧性好且耐磨性高的具有混晶结构的硬质合金及其制备方法。

本发明第一方面的技术解决方案如下：

一种具有混晶结构的硬质合金，所述的硬质合金由质量百分数为5～20％的混合料A和80～95％的混合料B制成；

混合料A包括以下质量百分数的原料：碳化钨89.3～93.7％、钴6～10％、碳化铬0.3～0.7％；其中，混合料A中的碳化钨的费氏粒度为0.4～0.8μm；

混合料B包括以下质量百分数的原料：碳化钨90～94％、钴6～10％；其中，混合料B中的碳化钨的费氏粒度为2.5～4.5μm。

作为优选技术方案，所述的硬质合金由质量百分数为8～18％的混合料A和82～92％的混合料B制成；

混合料A包括以下质量百分数的原料：碳化钨90.4～92.6％、钴7～9％、碳化铬0.4～0.6％；其中，混合料A中的碳化钨的费氏粒度为0.5～0.7μm；

混合料B包括以下质量百分数的原料：碳化钨91～93％、钴7～9％；其中，混合料B中的碳化钨的费氏粒度为3～4μm。