【CN109692955A】一种纯碳化钨硬质合金制备方法及纯碳化钨硬质合金【专利】

(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 201910163057.6
(22)申请日 2019.03.04
(71)申请人 郑州大学
地址 450000 河南省郑州市高新技术开发
区科学大道100号
(72)发明人 张壮飞　房超　张跃文　沈维霞　
贾晓鹏　
(74)专利代理机构 北京细软智谷知识产权代理
有限责任公司 11471
代理人 张肖
(51)Int.Cl.
B22F 3/14(2006.01)
B22F 3/105(2006.01)
C22C 29/08(2006.01)
C22C 1/05(2006.01)
(54)发明名称
一种纯碳化钨硬质合金制备方法及纯碳化
钨硬质合金
(57)摘要
本发明属于硬质合金材料制备技术领域，具
体涉及一种纯碳化钨硬质合金制备方法，结合放
电等离子体烧结方法，调节具体烧结工艺，整个
烧结周期控制在40-60min内完成，保证碳化钨晶
粒维持初始状态，得到高致密度的纯碳化钨硬质
合金材料；以微米级的碳化钨粉末单组分相烧
结，不添加任何金属粘结剂或非金属添加物等，
得到的碳化钨硬质合金致密度高达到99％左右，
密度在15.4g/cm 3左右,维氏硬度能够达到2600-
2700HV，弯曲强度达到1400-1500MPa，压缩强度
达到8000MPa。

因此，本发明的纯碳化钨硬质合金
适于制成粉末成型用模具、热加工模具、耐磨部
件、超精密机械部件、机加工刀具等，尤其适于对
耐高温性能要求高、高温下不脱落的精密加工模
具、
光学玻璃和透镜加工模具。

权利要求书1页 说明书4页CN 109692955 A 2019.04.30
C N 109692955
A
权　利　要　求　书1/1页CN 109692955 A
1.一种纯碳化钨硬质合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将微米级的碳化钨粉末进行筛分；
(2)将步骤(1)筛分后的碳化钨粉末进行烘干；
(3)将烘干后的碳化钨粉末置于石墨模具中进行预压，然后放入放电等离子体烧结设备内，先轴向进行第一次加压，抽真空后，开始升温，并同时观察位移量，当位移量显示碳化钨粉末体积收缩时，继续增加轴向压力，升温至1500-1600℃后进行保温烧结，保温结束后将碳化钨样品随炉冷却至室温后，退模，得到所述纯碳化钨硬质合金。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，筛分后的碳化钨粉末粒径分布D90＝2±0.2μm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，烘干温度为110-120℃，时间为2-3小时。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，预压压力为10MPa，保压时间为3-5min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，第一次加压压力为10-20MPa，当位移量显示碳化钨粉末体积收缩停止时，继续增加轴向压力至50-70MPa。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，抽真空后的真空度为5-10Pa。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，升温速度为100-150℃/ min。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，烧结保温时间为1-5min。

9.一种纯碳化钨硬质合金，其特征在于，由权利要求1-8任一所述的制备方法制得。

10.根据权利要求9所述的纯碳化钨硬质合金，其特征在于，所述碳化钨硬质合金的维氏硬度为2600-2700HV，弯曲强度为1400-1500MPa，压缩强度为7000-8000MPa。

2。