稀土添加硬质合金及喷涂用WC-Co粉末的制备.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010453934.6 (22)申请日 2020.05.26 (71)申请人 江西省科学院应用物理研究所 地址 330001 江西省南昌市青山湖区艾溪 湖管理处昌东大道7777号 (72)发明人 陆磊刘觐廖先金张林伟 余玖民陆德平胡小娜付青峰 邹晋 (51)Int.Cl. B22F 9/04(2006.01) C22C 29/08(2006.01) C23C 24/04(2006.01) B22F 1/00(2006.01) B22F 7/04(2006.01) (54)发。

2、明名称 一种稀土添加硬质合金及喷涂用WC-Co粉末 的制备 (57)摘要 本发明公开了一种WC-Co硬质合金粉末的制 备方法， 其特征在于采用的粉末 （选用WC-10Co， WC-12Co或WC-15Co， WC-20Co进行配料） ， 少量稀 有金属 （钽、 铼、 钒） 碳化物及稀土元素 （钇、 镧） 为 添加物。 以阿拉伯胶作成型剂 （阿拉伯胶几乎不 含灰分， 易于挥发， 挥发后不残留在合金中） 配料 立式球磨、 湿磨过筛喷雾干燥工艺获得粒化混合 料或粉末混合料， 该粉末混合料可用于表面喷涂 及高温烧结工艺制备高强度涂层或硬质合金异 形件。 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 CN 11。

3、1590081 A 2020.08.28 CN 111590081 A 1.一种稀土添加的硬质合金及喷涂用WC-Co粉末的制备方法， 其特征在于基体粉料选 用WC-10Co， WC-12Co或WC-15Co， WC-20Co之一进行配料 （其中10Co,12Co用于制备表面喷涂 粉末； 15Co,20Co用于制备硬质合金粉末） ， 并添加少量稀有金属 （钽、 铼、 钒） 碳化物及稀土 元素 （钇、 镧） 氧化物为添加物， 以阿拉伯胶作成型剂 （阿拉伯胶几乎不含灰分， 易于挥发， 挥 发后不残留在合金中） 配料立式球磨、 湿磨过筛喷雾干燥工艺获得粒化混合料或粉末混合 料。 2.根据权利要求1所述。

4、的基体粉料， 其特征在于选用的粉体粒度为0.64-130 m之间， 粒 径分布在该区间内呈正交分布为宜。 3.根据权利要求1所述的稀有金属碳化物， 其作用在于粉末冶金过程中抑制WC颗粒的 长大， 细化WC颗粒， 其组成为碳化钽， 碳化铼和碳化钒的一种或者多种的混合， 金属碳化物 含量占粉末总质量分数的0.15-0.3%， 粒度范围为1-50 m之间。 4.根据权利要求1所述的稀土元素添加物， 其组成为氧化钇和氧化镧其中的一种， 其作 用在于粉末冶金过程中控制铁， 镁， 钠等有害元素， 其含量占粉末总质量分数的0.05-0.35% 之间， 粒度范围为0.4-50 m之间， 其中， 氧化钇添加的用。

5、于表面喷涂工艺， 氧化镧添加的用 于制备硬质合金异形件。 5.根据权利要求1所述的阿拉伯胶成型剂， 其含量占粉末总质量分数的1-3%之间， 粒度 大小无具体要求， 能够球磨过程中与粉体颗粒充分混合为宜。 6.根据权利要求1所述的球磨工艺， 其特征在于将权利要求2-5所述的粉末混合物置于 真空球磨罐中， 添加20% （体积分数） 浓度95%乙醇， 真空球磨60-500min， 球磨后平均粒度范 围在10-60 m之间， 其中用于表面喷涂的粉体平均粒度范围为10-35 m， 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体平均粒度范围在10-60 m之间。 权利要求书 1/1 页 2 CN 。

6、111590081 A 2 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 0001 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 0002 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。

7、性与使用寿命。 发明内容 0003 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。 0004 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。 。

8、附图说明 0005 图1 WC-Co粉末的SEM颗粒图谱。 具体实施方式 0006 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10-35 m） ， 得到成品后干燥密封保存。 0007 实施例二。

9、： 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10-35 m） ， 得到成品后干燥密封保存。 0008 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 说明书 1/2 页 3 CN 111590081 A 3 3所述的碳。

10、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10-35 m） ， 得到成品后干燥密封保存。 0009 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。

11、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10-60 m） ， 得到成品 后干燥密封保存。 0010 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200。

12、min后烘干， 筛分 （选取粒度 范围10-60 m） ， 得到成品后干燥密封保存。 0011 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10-60 m） ， 得 到成品后干燥密封保存。 说明书 2/2 页 4 CN 111590081 A 4 图1 说明书附图 1/1 页 5 CN 111590081 A 5 。