一种稀土添加硬质合金及喷涂用WC-Co粉末的制备

一种稀土添加硬质合金及喷涂用WC-Co粉末的制备

　　技术领域

　　本发明属于一种用于表面喷涂工艺及冷等静压高温烧结技术制备形状复杂的硬质合金异形件所需的冶金粉末的制备方法。

　　背景技术

　　为了达到提高和改善硬质合金异形件强度与韧性目的，本项目采用改变碳化钨与金属钴粉及稀有金属元素之间的成份，本发明添加少量活性稀有金属元素（钽、铼、钒等）与稀土元素（钇、镧等）的技术方案，通过添加少量稀有金属与稀土元素使硬质合金的晶粒细化，从而有效解决在硬质合金领域内常见的金相不均匀、晶粒长大、品质不稳定等缺点，同时有效提高硬质合金的耐热性与使用寿命。

　　发明内容

　　本发明的目的在于制备一种硬质合金加工用的粉体材料，该粉体既可用于表面硬质合金喷涂工艺，又能采用冷等静压成型高温烧结工艺制备形状复杂的硬质合金异形件。其制备的涂层及硬质合金产品可以获得高强度、高密度，且密度均匀一致的相结构。

　　本发明的有益效果在于:通过在WC-Co基体粉末中添加少量稀有金属（钽、铼、钒）碳化物来抑制粉末冶金过程中WC颗粒的长大，从而达到细化硬质合金晶粒的目的，同时添加少量稀土（钇、镧）氧化物消除粉末冶金过程中铁，镁，钠等有害元素的析出，防止硬质合金相结构中夹杂有害颗粒导致产品质量不稳定的缺陷。

　　附图说明

　　图1 WC-Co粉末的SEM颗粒图谱。

　　具体实施方式

　　用于表面喷涂制备硬质合金涂层的粉末（例1-3）

　　实施例一：选取权利要求2所述的WC-10Co粉末作为基体粉料100份，混入权利要求3所述的碳化钒0.2份，再添加权利要求4所述的氧化镧+氧化钇混合粉料（氧化钇质量分数大于80%）0.1份，最后添加权利要求5所述的阿拉伯胶一份，机械搅拌混合均匀，放入真空球磨罐中，添加与混合粉末相比体积占比20%，浓度大于等于95%乙醇，抽真空球磨450min后烘干，筛分（选取粒度范围10-35μm），得到成品后干燥密封保存。

　　实施例二：选取权利要求2所述的WC-10Co+WC-12Co（比例任意）粉末作为基体粉料100份，混入权利要求3所述的碳化钽0.3份，再添加权利要求4所述的氧化钇粉料0.3份，最后添加权利要求5所述的阿拉伯胶1.5份，机械搅拌混合均匀，放入真空球磨罐中，添加与混合粉末相比体积占比20%，浓度大于等于95%乙醇，抽真空球磨500min后烘干，筛分（选取粒度范围10-35μm），得到成品后干燥密封保存。

　　实施例三：选取权利要求2所述的WC-10Co粉末作为基体粉料100份，混入权利要求3所述的碳化钒0.25份，再添加权利要求4所述的氧化镧+氧化钇混合粉料（氧化钇质量分数大于90%）0.2份，最后添加权利要求5所述的阿拉伯胶1.5份，机械搅拌混合均匀，放入真空球磨罐中，添加与混合粉末相比体积占比20%，浓度大于等于95%乙醇，抽真空球磨480min后烘干，筛分（选取粒度范围10-35μm），得到成品后干燥密封保存。

　　用于高温烧结工艺制备高强度涂层或硬质合金异形件的粉末（例4-6）

　　实施例四：选取权利要求2所述的WC-17Co粉末作为基体粉料100份，混入权利要求3所述的碳化铼0.2份，再添加权利要求4所述的氧化钇粉料0.1份，最后添加权利要求5所述的阿拉伯胶2份，机械搅拌混合均匀，放入真空球磨罐中，添加与混合粉末相比体积占比20%，浓度大于等于95%乙醇，抽真空球磨120min后烘干，筛分（选取粒度范围10-60μm），得到成品后干燥密封保存。

　　实施例五：选取权利要求2所述的WC-20Co粉末作为基体粉料100份，混入权利要求3所述的碳化铼+碳化钒（质量比1:1）0.25份，再添加权利要求4所述的氧化镧粉料0.2份，最后添加权利要求5所述的阿拉伯胶3份，机械搅拌混合均匀，放入真空球磨罐中，添加与混合粉末相比体积占比20%，浓度大于等于95%乙醇，抽真空球磨200min后烘干，筛分（选取粒度范围10-60μm），得到成品后干燥密封保存。

　　实施例六：选取权利要求2所述的WC-17Co粉末作为基体粉料100份，混入权利要求3所述的碳化钒0.3份，再添加权利要求4所述的氧化钇粉料0.35份，最后添加权利要求5所述的阿拉伯胶2.5份，机械搅拌混合均匀，放入真空球磨罐中，添加与混合粉末相比体积占比20%，浓度大于等于95%乙醇，抽真空球磨150min后烘干，筛分（选取粒度范围10-60μm），得到成品后干燥密封保存。