1.一種抗高溫軟化的硬質合金的制備方法,其特征在于依次包含以下步驟:
(1)Al部分取代Ni的Al-Ni(OH)2粘結相制備:先將吐溫80,異丙醇,環己烷加入到去離子水中,按重量百分含量吐溫80占15%~30%,異丙醇占6%~14%,環己烷占6%~13%,其余為去離子水,用磁力攪拌器在60~90℃下攪拌3~10h,然后放置10~24h,配制形成微乳液;再將按摩爾比1:5稱取AlCl3與NiCl2加入到配制的微乳液中,AlCl3與NiCl2的總摩爾濃度為0.1~1mol/L,加入氨水調節溶液pH值到8~9,用磁力攪拌器在60~90℃下攪拌3~12h,然后放置10~24h形成Al部分取代Ni的Al-Ni(OH)2粘結相溶膠;
(2)Ni(OH)2包覆WC的復合硬質相制備:將粒度為0.2~2.0μm的WC加入乙醇中,WC與乙醇的質量比為1:4~1:3,球磨12~72h后再添加0.5~1wt%的吐溫80并超聲處理0.5~2h,制成WC料漿;以配制的微乳液為溶劑,加入NiCl2,NiCl2的摩爾濃度為0.1~1mol/L,加入氨水調節溶液pH值到8~9,用磁力攪拌器在60~90℃下攪拌3~12h,然后放置10~24h形成Ni(OH)2溶膠;然后將Ni(OH)2溶膠滴加到WC料漿中,WC與Ni(OH)2溶膠的摩爾比為15:1~25:1,用磁力攪拌器在60~90℃下攪拌3~12h,得到Ni(OH)2包覆WC的復合硬質相;
(3)硬質合金混合粉末制備與硬質合金生坯制備:將Al-Ni(OH)2粘結相與Ni(OH)2包覆WC的復合硬質相混合,并按Al-Ni(OH)2與復合硬質相中的WC的摩爾比為1:8~1:2進行混合,然后球磨12~36h,經400目篩網過濾后在100~150℃干燥1~3h,硬質合金混合粉末經過100目過篩,按硬質合金混合粉末重量的5~10wt%摻入丁鈉橡膠成型劑,經過80目過篩后在200~400MPa壓力下壓制成型得到硬質合金生坯;
(4)兩階段氣氛燒結形成抗高溫軟化硬質合金:硬質合金生坯先以Ar/H2為燒結氣氛在550~650℃燒結2~4h,使Al-Ni(OH)2粘結相轉化為Al-Ni,包覆層Ni(OH)2轉化為Ni;然后在1400~1600℃真空燒結1~3h使Al-Ni與Ni發生原位生成Ni3Al,獲得抗高溫軟化的硬質合金。
2.根據權利要求1所述的抗高溫軟化的硬質合金的制備方法,其進一步的特征在于:
(1)吐溫80、異丙醇、環己烷、乙醇、AlCl3、NiCl2和氨水均為分析純;
(2)制備Al部分取代Ni的Al-Ni(OH)2粘結相與Ni(OH)2包覆WC的復合硬質相過程中,磁力攪拌的速度為20~60r/min;
(3)硬質合金混合粉末制備與硬質合金生坯制備中球磨時采用Φ6mm的WC-6wt%Co硬質合金球,硬質合金球的重量為WC粉末的3~5倍;
(4)兩階段氣氛燒結形成抗高溫軟化硬質合金時的升溫速度為5~15℃/min,反應結束后的降溫速度為5~15℃/min,所用的Ar/H2中H2含量為5vol%,壓力為0.5MPa,真空燒結時真空度為0.5~5Pa。