專利名稱：碳化鎢-鈷硬質(zhì)合金的微波燒結(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于粉末冶金的合成方法，具體地是一種WC-Co類硬質(zhì)合金的燒結(jié)方法。
現(xiàn)有技術(shù)中，制備WC-Co類硬質(zhì)合金大多采用電阻爐或感應(yīng)電爐進(jìn)行燒結(jié)。采用此類燒結(jié)方法，為獲得均勻的燒結(jié)體需要較低的升溫速率和較長(zhǎng)的加熱周期。為縮短燒結(jié)時(shí)間，人們?cè)噲D在改進(jìn)爐體的耐熱沖擊性能或改進(jìn)爐腔內(nèi)的傳熱方式上采取措施，但這些措施又遇到在升溫過程中材料內(nèi)部溫度不均勻產(chǎn)生熱應(yīng)力造成材料開裂的問題。此外，陶瓷材料的韌性是陶瓷材料的一個(gè)重要指標(biāo)，而提高陶瓷材料韌性的有效途徑之一是降低其晶粒尺寸，即形成細(xì)晶?；虺?xì)晶粒，這對(duì)上述的常規(guī)燒結(jié)方法是無法完成的。
微波燒結(jié)的研究始于七十年代，近年來，有一些微波燒結(jié)Al2O3、ZrO2、SiC、B4C等陶瓷和一些晶須補(bǔ)強(qiáng)增韌陶瓷的研究報(bào)告，但尚未見有關(guān)采用微波燒結(jié)WC-Co類硬質(zhì)合金的任何報(bào)導(dǎo)。
本發(fā)明的目的是提供一種新的WC-Co硬質(zhì)合金的燒結(jié)方法，采用此方法，可以在較低的溫度下、比較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)WC-Co類硬質(zhì)合金的致密化燒結(jié)。
本發(fā)明的目的是以下述方式實(shí)現(xiàn)的，將用常規(guī)方法成型的坯體送入微波燒結(jié)爐腔體內(nèi)，向微波腔體內(nèi)通入氫氣流，啟動(dòng)微波源，以100-150℃/min的升溫速率升溫，溫升至1250±50℃后保溫10min，切斷微波源，待燒結(jié)腔體內(nèi)的溫度降至常溫后，取出燒結(jié)體。
本發(fā)明是利用被燒結(jié)體吸收微波能轉(zhuǎn)化為分子的動(dòng)能和熱能，以一種“體加熱的方式”整體均勻加熱至一定溫度而實(shí)現(xiàn)其致密化燒結(jié)。采用本發(fā)明可以在低于常規(guī)燒結(jié)100°-200℃的溫度下保溫10-20min實(shí)現(xiàn)WC-Co硬質(zhì)合金的快速燒結(jié)，整個(gè)燒結(jié)時(shí)間較常規(guī)方法的燒結(jié)時(shí)間縮短1/2-1/3。本發(fā)明具有節(jié)約能源、提高生產(chǎn)效率、改善材料結(jié)構(gòu)組織，提高材料性能等優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)施例將WC-94%、Co-6%、外添加TaC-0.5%經(jīng)常規(guī)工藝制成樣坯后，送入微波燒結(jié)爐腔體內(nèi)。向微波腔體內(nèi)通入氫氣流。啟動(dòng)微波源，以100-150℃/min的升溫速率升溫，在1250±50℃下保溫?zé)Y(jié)10min。切斷微波源，冷卻至常溫，取出即得碳化鎢-鈷硬質(zhì)合金。
將本實(shí)施例燒結(jié)的WC-Co硬質(zhì)合金與用常規(guī)方法燒結(jié)的WC-Co硬質(zhì)合金作對(duì)比，對(duì)比結(jié)果如下表
從表中對(duì)比可見，本發(fā)明比常規(guī)方法升溫速度快，燒結(jié)周期短，節(jié)約能源、生產(chǎn)效率高。按本發(fā)明燒結(jié)出的WC-Co硬質(zhì)合金晶粒細(xì)，抗彎強(qiáng)度好、韌性好，硬度高。
權(quán)利要求
碳化鎢-鉆硬質(zhì)合金的微波燒結(jié)方法，其特征在于它是將用常規(guī)方法成型的坯體送入微波燒結(jié)爐腔體內(nèi)，向微波腔體內(nèi)通入氫氣流，啟動(dòng)微波源，以100°-150℃/min的升溫速率升溫，溫升至1250°±50℃后保溫10min，切斷微波源，待燒結(jié)腔體內(nèi)的溫度降至常溫后，取出燒結(jié)體。
全文摘要
碳化鎢—鈷硬質(zhì)合金的微波燒結(jié)方法，它是將用常規(guī)方法成型的坯體送入微波燒結(jié)爐腔體內(nèi)，在氫氣氛中燒結(jié)，燒結(jié)溫度1250°±50℃，燒結(jié)時(shí)間10min。本發(fā)明較之常規(guī)方法升溫速度快，燒結(jié)時(shí)間短，縮短了1/2-1/3，節(jié)約能源，生產(chǎn)效率快。經(jīng)本發(fā)明方法燒結(jié)的WC-Co硬質(zhì)合金晶粒細(xì)、抗彎強(qiáng)度好、韌性好、硬度高。
文檔編號(hào)C22C29/08GK1050908SQ90109258
公開日1991年4月24日 申請(qǐng)日期1990年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月16日
發(fā)明者程吉平 申請(qǐng)人:武漢工業(yè)大學(xué)