申请/专利权人：北京工业大学

申请日：2023-03-29

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN116334430B

主分类号：C22C1/051

分类号：C22C1/051;B22F9/20;B22F1/12;B22F3/14;C22C29/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2023.07.14#实质审查的生效;2023.06.27#公开

摘要：基于溶胶凝胶和碳热还原的超细晶WC‑Co硬质合金制备方法，属于硬质合金和粉末冶金技术领域。该方法制备的硬质合金材料中WC和Co相分布均匀，在不降低硬度的前提下，对断裂韧性有大幅提升。制备方法包括以下步骤：先将含W和Co元素的硝酸盐制备成凝胶，将凝胶煅烧成氧化物前驱体粉末，将炭黑粉末与氧化物前驱体粉末进行球磨均匀混合，然后在管式炉中进行两次碳热还原得到WC‑Co复合粉末，最后加压烧结制备得到硬质合金块体。本发明可以获得更加优异的力学性能，扩展硬质合金材料的应用领域，延长其服役寿命。

主权项：1.一种基于溶胶凝胶和碳热还原的超细晶WC-Co硬质合金制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：1以偏钨酸铵、硝酸钴、柠檬酸为原料，按照不同Co含量的WC-Co为目标称量对应原料，Co含量为8～12wt％；首先将偏钨酸铵与硝酸钴进行溶解，并加入柠檬酸在70～90℃下水浴加热直至水分蒸发变成凝胶状态；将凝胶在100～120℃下干燥10～15h后研磨成前驱体粉末；2将前驱体粉末在空气中煅烧2～4h，温度为600～800℃得到氧化物粉末；按照目标产物的摩尔质量称取炭黑粉末，将炭黑与氧化物粉末进行球磨，磨球与粉末的质量比为3:1～5:1，转速为400～560rmin，球磨时间为15～20h，得到复合粉末；将复合粉末放入管式炉中碳化还原，温度950～1100℃，保温时间2～4h，期间通入Ar保护气；还原结束后再次将粉末进行球磨5～10h，进行二次碳热还原，还原条件与第一次还原时相同，最终得到WC-Co复合粉末；得到的复合粉末粒径分布均匀，颗粒尺寸小于200nm；3将步骤2得到的复合粉末装进石墨模具，随后放入快速热压烧结炉中进行烧结；在通电加热之前，设定最终压力为50MPa；在加热过程中分步升压或保持压力50MPa不变，以100～150℃min的升温速率升温至650～710℃，保温1～2min，继续升温至1100～1250℃保温5～10min，保温结束后关闭电流使样品随炉冷却至室温。

全文数据：

权利要求：

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