[发明专利]一种原位反应热压烧结制备WC-Y2O3无粘结相硬质合金的方法

说明书

本发明涉及无粘结相硬质合金的制备技术领域，尤其涉及一种原位反应热压烧结制备WC‑Y₂O₃无粘结相硬质合金的方法。本发明利用共沉淀法制备WC‑Y₂(C₂O₄)₃·10H₂O混合粉体，使得Y₂(C₂O₄)₃·10H₂O在混合粉体中均匀分布；然后进行原位反应热压烧结，WC‑Y₂(C₂O₄)₃·10H₂O混合粉体中的Y₂(C₂O₄)₃·10H₂O随烧结温度的升高逐渐脱水分解，脱出的水蒸气在压力的作用下，在WC粉体表面产生液体膜层，从而促进了WC粉体局部区域的溶解析出，加速了WC‑Y₂O₃无粘结相硬质合金的致密化进程，进而降低了烧结温度，提高了WC‑Y₂O₃无粘结相硬质合金的致密度和综合力学性能。

技术领域

本发明涉及无粘结相硬质合金的制备技术领域，尤其涉及一种原位反应热压烧结制备WC-Y₂O₃无粘结相硬质合金的方法。

背景技术

素有“工业牙齿”之称的碳化钨(WC)基硬质合金，具有高硬度、高强度、耐腐蚀、耐高温等一系列优良特性，在机械加工、矿山开采、耐磨零部件等领域中得到广泛的应用。近年来，随着对传统硬质合金认识的深入及各工程领域对材料性能需求的提高，发现传统硬质合金中的金属粘结相(Co、Ni等)虽可促进合金烧结致密化，赋予合金韧性与强度，但也使其耐腐蚀性能、耐高温性能、热导率等降低，因而限制了其在某些特殊领域的应用。

无粘结相WC基硬质合金正成为高硬、高耐磨硬质合金的一个重要发展方向，相比传统硬质合金具有更高的硬度，更优异的耐磨性、抗腐蚀性，可以用于制作喷砂嘴、电子封装材料、重负载滑动密封耐磨件，其更好的切削性能，使其可用作加工航空材料中的高温合金、钛及钛合金等难加工材料的刀具。然而由于纯WC熔点高达2785℃，烧结温度高、烧结致密化难、综合力学性能差是制备无粘结相WC基硬质合金的关键技术难题。虽然放电等离子(SPS)烧结技术能极大地降低烧结温度(一般至少也在1600℃以上)，制备得到无粘结相WC基硬质合金综合性能较优，但设备昂贵，制备成本高，烧结尺寸受到限制，因此极大地限制了无粘结相WC基硬质合金的工业推广与应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种原位反应热压烧结制备WC-Y₂O₃无粘结相硬质合金的方法，能显著降低WC基硬质合金的烧结温度，同时提高合金的致密度和综合力学性能，且成本低廉。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种原位反应热压烧结制备WC-Y₂O₃无粘结相硬质合金的方法，包括以下步骤：

将WC粉体、草酸铵溶液和分散剂混合，得到混合料液；

将硝酸钇溶液滴加到所述混合料液中进行共沉淀反应，固液分离，将分离得到的固体干燥后得到WC-Y₂(C₂O₄)₃·10H₂O混合粉体；