本發(fā)明涉及一種硬質(zhì)合金的制備方法，特別是一種提升挖路齒用WC-Co鎢鈷硬質(zhì)合金的生產(chǎn)穩(wěn)定性的方法。
背景技術(shù)：
硬質(zhì)合金是以一種或多種高硬度、高模量的難熔金屬碳化物(WC、TiC、Cr2C3)為基體，以過渡族金屬(Fe、Co、Ni等)或其他合金為粘結(jié)相而組成的一種多相復(fù)合材料。這種復(fù)合結(jié)構(gòu)材料具有陶瓷的高硬度、高耐磨性、紅硬性，又具有金屬的較高強度和韌性；而這種特異的“雙高”性能正是材料科研工作者所追求的目標(biāo)。
碳化鎢-鈷就是“雙高”硬質(zhì)合金或者金屬陶瓷的典范。其牌號是由YG和平均含鈷量的百分?jǐn)?shù)組成。例如，YG8，表示平均WCo＝8％，其余為碳化鎢的鎢鈷類硬質(zhì)合金。由于WC-Co硬質(zhì)合金優(yōu)越的性能而被廣泛的應(yīng)用于拉絲模、切削工具、耐腐蝕零件及結(jié)構(gòu)部件，如高壓容器的柱塞及液缸、精密軋輥、合成金剛石的頂錘、鋼絲滾軋機的軋輥、裁紙刀等；油田開鉆的等。
為了適用國家現(xiàn)代化的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，擴大產(chǎn)品的多樣化，提高公司的竟?fàn)幜?，在目前國?nèi)硬質(zhì)合金生產(chǎn)廠對高韌性合金進行大量開發(fā)的性況下，對挖路齒的材質(zhì)性能進行開發(fā)提高迫在明捷。
隨著硬質(zhì)合金應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展.硬質(zhì)合金牌號和材質(zhì)的研究正朝著粗和細(xì)晶粒兩個不同的方向發(fā)展。超粗晶粒硬質(zhì)合金是國外開發(fā)的一種新型硬質(zhì)合金，已廣泛應(yīng)用于礦用鑿巖工具、軋輥和沖壓模具領(lǐng)域。新材料與先進制造業(yè)是國家未來發(fā)展的重點，硬質(zhì)合金產(chǎn)品的高性能化符合實現(xiàn)鎢、鈷戰(zhàn)略資源高效利用的國家政策。本發(fā)明產(chǎn)品屬金屬材料中的特殊合金及粉末冶金成形技術(shù)領(lǐng)域。項目的成功實施，可較好地解決超粗晶硬質(zhì)合金的國產(chǎn)化問題，填補國內(nèi)空白、打破國際壟斷，提高我國硬質(zhì)合金企業(yè)在國際硬質(zhì)合金高端制品領(lǐng)域的核心竟?fàn)幜Γl(fā)展空間巨大。
由于受國內(nèi)碳化鎢粉制備技術(shù)的制約，國產(chǎn)粗晶WC粉末在生產(chǎn)過程中普遍存在粒度不均、結(jié)晶不完整、細(xì)顆粒比較多及粒度分布范圍寬等問題.有部分聚集體的存在，容易造成費氏平均粒度大，而實際粒徑偏細(xì)的假象。加之聚集體的結(jié)合松緊程度不一，因而對球磨時間特別敏感，致使生產(chǎn)過程很難控制。同時由于組成聚集體的WC顆粒很細(xì)，這在合金燒結(jié)過程中造成WC晶粒不均勻長大。所以在利用國產(chǎn)WC粉制備超粗型礦山、挖掘工具用硬質(zhì)合金的最主要的技術(shù)問題是硬質(zhì)合金晶粒組織結(jié)構(gòu)分布不均勻、晶粒分布幅度廣、夾粗控制困難等難題。
WC-Co硬質(zhì)合金生產(chǎn)中質(zhì)量控制的主要任務(wù)是使合金獲得最佳的組織結(jié)構(gòu)(即二相結(jié)構(gòu)，不脫碳，不滲碳，相對磁飽和值在要求位置；晶粒度適度，均勻；孔隙度??；鈷相分布均勻等)，最佳性能。
燒結(jié)過程是影響硬質(zhì)合金質(zhì)量的關(guān)鍵步驟；燒結(jié)是壓制品在多種氣體的氣氛下，加熱至適當(dāng)?shù)臏囟人l(fā)生的現(xiàn)象和過程。其使壓制品發(fā)生一系列十分復(fù)雜的物理、化學(xué)變化其中最主要的變化是致密化和合金組織結(jié)構(gòu)最終形成。
因此，H2燒結(jié)中的碳量控制是重中之重，其決定了產(chǎn)品的質(zhì)量。如何控制爐內(nèi)的碳?xì)夥?，使燒結(jié)過程中發(fā)生的所有脫碳和滲碳反應(yīng)所減少或增加的碳量相互抵消，使最終燒結(jié)品與原始WC粉末具有完全相同的碳含量。制品中的WC和H2反應(yīng)(WC+2H2→CH4+W)生成CH4，這個反應(yīng)幾乎發(fā)生在燒結(jié)的全過程，反應(yīng)隨溫度升高而加劇。而反應(yīng)的方向決定于H2的流量，H2流量越大，帶走的CH4越多，CH4濃度越小。CH4濃度過大，分解后留在制品內(nèi)的游離碳則越多，使制品滲碳的可能性越大。同時碳使制品中粉末間的接觸減弱，體積膨脹，產(chǎn)生起皮。如果此碳剛好合適，合金就形成WC+γ二相結(jié)構(gòu)。如果此碳不足，合金則形成WC+γ+η三相結(jié)構(gòu)，如果此碳有余，合金則形成WC+γ+C三相結(jié)構(gòu)。因此，從某種意義上說，合金結(jié)構(gòu)決定于碳的多少，而碳的多少，受碳量和H2流量大小的影響，碳量不均，H2流量的波動，嚴(yán)重影響著合金結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
然而，現(xiàn)有的制備方法中，難于維持挖路齒用WC-Co硬質(zhì)合金燒結(jié)過程中脫碳、滲碳的平衡，容易導(dǎo)致制備的硬質(zhì)合金材料的性能不穩(wěn)定。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種可提升挖路齒用WC-Co硬質(zhì)合金的穩(wěn)定生產(chǎn)性的制備方法，以期達(dá)到改善制得的硬質(zhì)合金的耐磨性和韌性等綜合使用性能的同時，還提升產(chǎn)品的生產(chǎn)穩(wěn)定性。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：
一種提高挖路齒用WC-Co硬質(zhì)合金的生產(chǎn)穩(wěn)定性的方法，將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6wt％～16wt％的Co和粒度為8.5～28.7μm的WC粉料a磨制得平均粒度為4.0～6.0μm的混合料1；將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6wt％～16wt％的Co和粒度為40～60μm的WC粉料b磨制得平均粒度為20～30μm的混合料2；將混合料1和混合料2混合得混合料3，其中，混合料2中的WC占混合料3的WC總量的5～50％；將配料后的物料再經(jīng)混合、過篩、壓制成型、燒結(jié)制得所述的挖路齒用WC-Co硬質(zhì)合金；
燒結(jié)過程包括以下步驟：
步驟(1)脫成型劑：以2～4℃/min的升溫速率升至300～320℃后保溫25～35min，期間以35～45L/min的速率通入H2；再以1.0～1.5℃/min的升溫速率升至400～500℃保溫70～90min，期間以55～65L/min的速率通入H2；隨后再以1～3℃/min的升溫速率升至550～650℃保溫70～90min，期間以35～45L/min的速率通入H2；完成脫脂步驟；
步驟(2)：修碳：
步驟(1)后，在600～1000℃下在35～45L/min的CH4：H2＝1～2：98～99的混合氣氛下進行碳量修正；隨后再以3.0～3.5℃/min升溫至1000～1200℃并在40～80L/min的CH4∶H2＝1～4∶96～99的混合氣氛下保溫110～130min進行碳量精準(zhǔn)修正；
步驟(3)：真空及加壓燒結(jié)：步驟(2)修碳后，再在1200℃～1380℃預(yù)燒段30～120min；隨后再在1390℃～1500℃加壓燒結(jié)段40～100min，加壓燒結(jié)的2～3MPa。
本發(fā)明中，通過所述的分步球磨工藝、再配合所述的物料配比、混合、過篩、壓制成型、以及本發(fā)明獨特的燒結(jié)處理工藝，有助于穩(wěn)定制得兼具良好耐磨性和韌性的挖路齒硬質(zhì)合金。本發(fā)明方法制得的WC-Co硬質(zhì)合金綜合性能優(yōu)異，可為掘路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域方面提供質(zhì)優(yōu)價廉的合金；此外，通過所述的獨特地升溫曲線及配合與H2和/或CH4氣氛的流量控制，可有效平衡脫成型劑和燒結(jié)過程脫、滲碳的過程，能有效地修正合金因燒結(jié)過程中出現(xiàn)的脫、滲碳引起的不良結(jié)果；提升燒結(jié)制得的產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性。
本發(fā)明中，采用所述的方法生產(chǎn)的挖路齒用WC-Co硬質(zhì)合金，經(jīng)過選用多種粒度的WC原料配比摻合，經(jīng)濕磨混合料的多批制備摻雜濕混后，使WC的粒度成形符合挖路齒用WC-Co專用的一種多峰結(jié)構(gòu)鎢鈷硬質(zhì)合金，且具有低的膨脹系數(shù)和較好的斷裂韌性，因而能滿足硬質(zhì)合金使用的特殊使用要求，有效地克服了國內(nèi)碳化鎢粉制備技術(shù)制約而造成的國內(nèi)硬質(zhì)合金制造質(zhì)量不高的缺陷，使硬質(zhì)合金產(chǎn)品的耐磨性和沖擊韌性等綜合性能得到了較好的統(tǒng)一。
作為優(yōu)選，制備混合料1和混合料2所采用的Co的粒徑為2～2.5μm。
作為優(yōu)選，所述的WC粉料a的粒徑為14.0～18.0μm；進一步優(yōu)選為16.0～18.0μm。
作為優(yōu)選，混合料1中，Co所占的重量百分?jǐn)?shù)為10wt％～13wt％；進一步優(yōu)選為12wt％～13wt％。
在所述的WC粉料a的粒徑和Co的含量百分?jǐn)?shù)下，一并粉磨，制得混合料1。
制備混合料1的球磨參數(shù)為：以酒精作介質(zhì)在滾動式球磨機中進行濕磨，球料比為3∶1，液固比為350mL/kg，球磨機轉(zhuǎn)速為42r/min，球磨12～24h。
在所述的配料條件下，配合所述的球磨參數(shù)，制得所述的混合料1。本發(fā)明中，作為優(yōu)選，混合料1的粒徑為4.0～5.0μm；進一步優(yōu)選為4.5～5.0μm。
本發(fā)明中，作為優(yōu)選，所述的WC粉料b的粒徑為40～50μm；進一步優(yōu)選為50μm。
作為優(yōu)選，混合料2中，Co所占的重量百分?jǐn)?shù)為10wt％～13wt％。
將混合料2的物料配合球磨；作為優(yōu)選，制備混合料2的球磨參數(shù)為：以酒精作介質(zhì)在滾動式球磨機中進行濕磨，球料比為3∶1，液固比為350mL/kg，球磨機轉(zhuǎn)速為42r/min，球磨72～100h。
在所述的球磨參數(shù)下，制得混合料2；作為優(yōu)選，混合料2的粒徑為20.0～30.0μm；進一步優(yōu)選為28.0～30.0μm。
本發(fā)明中，本發(fā)明中，將分步球磨制得的混合料1和混合料2按所述的比例混合、配料；無需再次球磨。
作為優(yōu)選，將混合料1和混合料2時，混合料2中的WC占混合料3的WC總量的20～40％；進一步優(yōu)選為30～40％。
本發(fā)明中，將所述的混合料3干燥后干燥后再過80目篩網(wǎng)。
將過篩后的混合料3置于模具中，壓制成型。
作為優(yōu)選，將混合料3在200～500MPa下壓制成壓坯。進一步優(yōu)選，壓制過程的壓力為300～350MPa。
本發(fā)明中，所述獨特的燒結(jié)曲線以及燒結(jié)過程的氣氛的特殊控制，有助于提升挖路齒用WC-Co硬質(zhì)合金的綜合性能，還能提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
作為優(yōu)選，步驟(1)中：以3℃/min的升溫速率升至300℃后保溫30min，期間以40L/min的速率通入H2；再以1.2℃/min的升溫速率升至450℃保溫80min，期間以60L/min的速率通入H2；隨后再以2℃/min的升溫速率升至600℃保溫80min，期間以40L/min的速率通入H2；完成脫脂步驟。
步驟(2)中，在600～1000℃下碳量修正的混合氣氛為CH4∶H2＝1∶99。
步驟(2)中，在600～1000℃下碳量修正時，在所述優(yōu)選的CH4∶H2＝1∶99的氣氛下，作為優(yōu)選，CH4∶H2＝1∶99的流速為40L/min。
步驟(2)中，在1000～1200℃下的碳量精準(zhǔn)修正過程中，優(yōu)選的氣氛為CH4∶H2＝1.5～2.5∶97.5～98.5。
本發(fā)明中，在碳量精準(zhǔn)修正過程中，CH4∶H2＝1.5～2.5∶97.5～98.5的通入速度為48～80L/min。
作為優(yōu)選，步驟(2)中，在600～1000℃下在40L/min的CH4∶H2＝1∶99的混合氣氛下進行碳量修正；隨后再以3.2℃/min升溫至1000～1200℃并在40～80L/min的CH4∶H2＝1.5～2.5∶97.5～98.5的混合氣氛下保溫120min進行碳量精準(zhǔn)修正。
本發(fā)明中，一種優(yōu)選的燒結(jié)方法，包括以下步驟：
步驟(1)將制得的坯體置于一體化燒結(jié)爐中從室溫以3℃/min的升溫速率升至300℃后保溫30min，期間以40L/min的速率通入H2；再以1.2℃/min的升溫速率升至450℃保溫80min，期間以60L/min的速率通入H2；隨后再以2℃/min的升溫速率升至600℃保溫80min，期間以40L/min的速率通入H2；完成脫脂步驟；
步驟(2)：精確修碳：
在600～1000℃下CH4∶H2為1∶99的混合氣氛下進行碳量修正，其中，所述的混合氣氛的流速為40L/min；隨后再以升溫速率3.3℃/min速率升溫至1000～1200℃并保溫120min，保溫期間通入CH4∶H2為1.5～2.5∶97.5～98.5的混合氣體，所述的混合氣體的流速為40～80L/min；通過調(diào)節(jié)爐內(nèi)氣氛進行碳量的精確修正，從而獲得合金正常組織；
步驟(3)：真空及加壓燒結(jié)：在壓力燒結(jié)爐中真空狀態(tài)下進行燒結(jié)，工藝參數(shù)為：1200℃～1380℃預(yù)燒段30～120min；1390℃～1500℃加壓燒結(jié)段40～100min，加壓燒結(jié)過程的壓力為2～3MPa。
本發(fā)明中，通過熱力學(xué)分析反應(yīng)體系，用外加的手段干預(yù)反應(yīng)進行，以實現(xiàn)調(diào)節(jié)和校正碳含量為目的，在H2氣氛中，控制H2與CH4的比值，可改變反應(yīng)CH4→C+2H2的方向，當(dāng)CH4增大，H2減少，反應(yīng)向右進行，可使制品增碳；當(dāng)H2增大，CH4減少，反應(yīng)向左進行，可使制品減碳；通過調(diào)節(jié)CH4與H2的比值來完成增碳與脫破反應(yīng)，使合金內(nèi)部多余的鎢和多余的碳通過控制氣氛相互作用使碳量達(dá)到平衡.從而獲得合金正常組織。本發(fā)明中，配合所述的燒結(jié)方法，可燒結(jié)完成的產(chǎn)品經(jīng)金相檢測分析為A01、B00、C00、E00。
本發(fā)明中，一種優(yōu)選的可提升挖路齒用WC-Co硬質(zhì)合金的穩(wěn)定性的方法，包括以下步驟：
步驟(a)：將選用粒度為14.0～18.0μm的WC粉料a，加入10wt％～13wt％的Co粉(2～2.5μm)，以酒精作介質(zhì)在滾動式球磨機中進行濕磨，球料比為1∶3，液固比為350mL/kg，球磨機轉(zhuǎn)速為42r/min，球磨12～24h后干燥；混合料1的平均粒度為4.0～5.0μm；
步驟(b)：選用粒度為40～50μm的WC粉料b，加入10wt％～13wt％的Co粉(2～2.5μm)，以酒精作介質(zhì)在滾動式球磨機中進行濕磨，球料比為1∶3，液固比為350mL/kg，球磨機轉(zhuǎn)速為42r/min，球磨72～100h后干燥，混合料2的平均粒度為20～30μm；
步驟(c)：將混合料1與混合料2混合均勻，所得到的混合料2的加入量為WC總量的30～40％；具體工藝如下：按照上述配比稱取原料，混合料強度控制在只混合不球磨的程度，而得到最終混合料3，干燥后的混合料3過80目篩網(wǎng)；
步驟(d)：將步驟(c)中所得到的混合料3壓制成壓坯，壓制壓力為300～350MPa；
步驟(e)：燒結(jié)：
步驟(1)脫成型劑：將坯體置于一體化燒結(jié)爐中從室溫以3℃/min的升溫速率升至300℃后保溫30min，期間以40L/min的速率通入H2；再以1.2℃/min的升溫速率升至450℃保溫80min，期間以60L/min的速率通入H2；隨后再以2℃/min的升溫速率升至600℃保溫80min，期間以40L/min的速率通入H2；完成脫脂步驟；
步驟(2)：精確修碳：
在600～1000℃下CH4∶H2為1∶99的混合氣氛下進行碳量修正，其中，所述的混合氣氛的流速為40L/min；隨后再以升溫速率3.3℃/min速率升溫至1000～1200℃并保溫120min，保溫期間通入CH4∶H2為1.5～2.5∶97.5～98.5的混合氣體，所述的混合氣體的流速為40～80L/min；通過調(diào)節(jié)爐內(nèi)氣氛進行碳量的精確修正，從而獲得合金正常組織；
步驟(3)：真空及加壓燒結(jié)：在壓力燒結(jié)爐中真空狀態(tài)下進行燒結(jié)，工藝參數(shù)為：1200℃～1380℃預(yù)燒段30～120min；1390℃～1500℃加壓燒結(jié)段40～100min，加壓燒結(jié)過程的壓力為2～3MPa。
本發(fā)明中，通過所述的制備方法，制備的硬質(zhì)合金的WC平均晶粒度達(dá)到5.0～7.2μm，抗彎強度達(dá)到3080～3200MPa，硬度HRA88.0～90.1；且產(chǎn)品的金相檢測分析為A01、B00、C00、E00。
具體實施方式
為了更清楚地說明本發(fā)明，列舉以下實施例，但其對發(fā)明的范圍無任何限制。
實施例1
一種挖路齒用WC-Co硬質(zhì)合金的制備方法，其包括如下工藝步驟：將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10wt％的Co(2～2.5μm)和粒度為14.7μm的WC粉料a磨制得平均粒度為4.3μm的混合料1(球磨工藝參數(shù)為：以酒精作介質(zhì)在滾動式球磨機中進行濕磨，球料比為1∶3，液固比為350mL/kg，球磨機轉(zhuǎn)速為42r/min，球磨12～24h后干燥)；將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10wt％的Co(2～2.5μm)和粒度為42μm的WC粉料b磨制得平均粒度為21.5μm的混合料2(球磨工藝參數(shù)為：以酒精作介質(zhì)在滾動式球磨機中進行濕磨，球料比為1∶3，液固比為350mL/kg，球磨機轉(zhuǎn)速為42r/min，球磨72～100h后干燥)；將混合料1和混合料2混合得混合料3，其中，混合料2中的WC占混合料3的WC總量的20％；將配料后的物料再經(jīng)混合、過篩、壓制成型(300～350MPa)、制得坯體100件；隨后進行燒結(jié)：
燒結(jié)過程如下：
步驟(1)置于一體化燒結(jié)爐中從室溫以3℃/min的升溫速率升至300℃后保溫30min，期間以40L/min的速率通入H2；再以1.2℃/min的升溫速率升至450℃保溫80min，期間以60L/min的速率通入H2；隨后再以2℃/min的升溫速率升至600℃保溫80min，期間以40L/min的速率通入H2；完成脫脂步驟；
步驟(2)在600～1000℃下CH4∶H2為1∶99的混合氣氛下進行碳量修正，其中，所述的混合氣體的流速為40L/min；隨后再以升溫速率3.3℃/min升溫至1000～1200℃并在此階段保溫120min，期間通入CH4∶H2為1.85∶98.75的混合氣體，其中，混合氣體的流速為48L/min。
步驟(3)真空及加壓燒結(jié)：在壓力燒結(jié)爐中真空狀態(tài)下進行燒結(jié)，工藝參數(shù)為：1200℃～1380℃預(yù)燒段30～120min；1390℃～1500℃加壓(壓力為2～3MPa)燒結(jié)段40～100min。
將通過本實施例得到的挖路齒用WC-Co硬質(zhì)合金(成型尺寸為6.5*5.25*20μm的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品)樣本100件進行檢測，得到WC平均晶粒度為5.5μm、平均抗彎強度為3080MPa、平均硬度為HRA89.8；產(chǎn)品經(jīng)金相檢測分析為A01、B00、C00、E00。
實施例2
一種挖路齒用WC-Co硬質(zhì)合金的制備方法，其包括如下工藝步驟：將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12wt％的Co(2～2.5μm)和粒度為16.2μm的WC粉料a磨制得平均粒度為4.6μm的混合料1(球磨工藝參數(shù)為：以酒精作介質(zhì)在滾動式球磨機中進行濕磨，球料比為1∶3，液固比為350mL/kg，球磨機轉(zhuǎn)速為42r/min，球磨12～24h后干燥)；將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12wt％的Co(2～2.5μm)和粒度為50μm的WC粉料b磨制得平均粒度為28.5μm的混合料2(球磨工藝參數(shù)為：以酒精作介質(zhì)在滾動式球磨機中進行濕磨，球料比為1∶3，液固比為350mL/kg，球磨機轉(zhuǎn)速為42r/min，球磨72～100h后干燥)；將混合料1和混合料2混合得混合料3，其中，混合料2中的WC占混合料3的WC總量的30％；將配料后的物料再經(jīng)混合、過篩、壓制成型(300～350MPa)、制得坯體100件；隨后進行燒結(jié)：
燒結(jié)過程如下：
步驟(1)置于一體化燒結(jié)爐中從室溫以3℃/min的升溫速率升至300℃后保溫30min，期間以40L/min的速率通入H2；再以1.2℃/min的升溫速率升至450℃保溫80min，期間以60L/min的速率通入H2；隨后再以2℃/min的升溫速率升至600℃保溫80min，期間以40L/min的速率通入H2；完成脫脂步驟；
步驟(2)在600～1000℃下CH4∶H2為1∶99的混合氣氛下進行碳量修正，其中，所述的混合氣體的流速為40L/min；隨后再以升溫速率3.3℃/min升溫至1000～1200℃并在此階段保溫120min，期間通入CH4：H2為1.85：98.75的混合氣體，其中，混合氣體的流速為48L/min。
步驟(3)真空及加壓燒結(jié)：在壓力燒結(jié)爐中真空狀態(tài)下進行燒結(jié)，工藝參數(shù)為：1200℃～1380℃預(yù)燒段30～120min；1390℃～1500℃加壓(壓力為2～3MPa)燒結(jié)段40～100min。
將通過本實施例得到的挖路齒用WC-Co硬質(zhì)合金(成型尺寸為6.5*5.25*20μm的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品)樣本100件進行檢測，得到WC平均晶粒度為6.5μm、平均抗彎強度為3100MPa、平均硬度為HRA90.1；產(chǎn)品經(jīng)金相檢測分析為A01、B00、C00、E00。
實施例3
一種挖路齒用WC-Co硬質(zhì)合金的制備方法，其包括如下工藝步驟：將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13wt％的Co(2～2.5μm)和粒度為17.2μm的WC粉料a磨制得平均粒度為5.0μm的混合料1(球磨工藝參數(shù)為：以酒精作介質(zhì)在滾動式球磨機中進行濕磨，球料比為1∶3，液固比為350mL/kg，球磨機轉(zhuǎn)速為42r/min，球磨12～24h后干燥)；將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13wt％的Co(2～2.5μm)和粒度為50μm的WC粉料b磨制得平均粒度為29.6μm的混合料2(球磨工藝參數(shù)為：以酒精作介質(zhì)在滾動式球磨機中進行濕磨，球料比為1∶3，液固比為350mL/kg，球磨機轉(zhuǎn)速為42r/min，球磨72～100h后干燥)；將混合料1和混合料2混合得混合料3，其中，混合料2中的WC占混合料3的WC總量的40％；將配料后的物料再經(jīng)混合、過篩、壓制成型(300～350MPa)、制得坯體100件；隨后進行燒結(jié)：
燒結(jié)過程如下：
步驟(1)置于一體化燒結(jié)爐中從室溫以3℃/min的升溫速率升至300℃后保溫30min，期間以40L/min的速率通入H2；再以1.2℃/min的升溫速率升至450℃保溫80min，期間以60L/min的速率通入H2；隨后再以2℃/min的升溫速率升至600℃保溫80min，期間以40L/min的速率通入H2；完成脫脂步驟；
步驟(2)在600～1000℃下CH4∶H2為1∶99的混合氣氛下進行碳量修正，其中，所述的混合氣體的流速為40L/min；隨后再以升溫速率3.3℃/min的升溫至1000～1200℃并在該溫度下保溫120min，保溫期間通入CH4∶H2為2.3∶97.7的混合氣體，其中，所述的混合氣體的流速為80L/min；
步驟(3)真空及加壓燒結(jié)：在壓力燒結(jié)爐中真空狀態(tài)下進行燒結(jié)，工藝參數(shù)為：1200℃～1380℃預(yù)燒段30～120min；1390℃～1500℃加壓(壓力為2～3MPa)燒結(jié)段40～100min。
將通過本實施例得到的挖路齒用WC-Co硬質(zhì)合金(成型尺寸為6.5*5.25*20μm的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品)樣本100件進行檢測，得到WC平均晶粒度為7.1μm、平均抗彎強度為3200MPa、平均硬度為HRA88.1；產(chǎn)品經(jīng)金相檢測分析為A01、B00、C00、E00。
對比例1
和實施例1相比，區(qū)別在于，配料過程中，將所述的WC粉料a、WC粉料b和Co一并球磨成28.5μm的混合料；隨后再經(jīng)過篩、壓制成型、燒結(jié)得所述的產(chǎn)品。將通過本實施例得到的挖路齒用WC-Co硬質(zhì)合金(成型尺寸為6.5*5.25*20μm的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品)樣本100件進行檢測；結(jié)果其平均抗彎強度、平均硬度、金相檢測分析等綜合性能均差于本發(fā)明實施例。