本發(fā)明屬于一種硬質(zhì)合金的制備方法，具體是一種超細硬質(zhì)合金的制備方法。

背景技術(shù)：
超細硬質(zhì)合金因其具有高硬度、高耐磨性和高強度等性能，具有十分廣泛的用途。由于超細粉體具有很高的表面活性，在燒結(jié)過程中燒結(jié)爐內(nèi)的鈣（Ca）、硫（S）等雜質(zhì)元素會吸附在超細硬質(zhì)合金表面形成雜質(zhì)相，影響合金的表面色澤、光潔度和粗糙度。2007年第25期《INTJREFRACTMETH》（國際難熔金屬與硬質(zhì)材料）166～170頁中《SurfaceadsorptionphenomenonduringthepreparationprocessofnanoWCandultrafinecementedcarbide》(納米碳化鎢和超細硬質(zhì)合金在制備過程中的表面吸附現(xiàn)象)一文提到：對于需在合金基體上進一步涂層處理的產(chǎn)品，合金表面灰黑雜質(zhì)相的存在會對合金基體與涂層之間的附著力存在致命的影響。這種表面吸附并形成雜質(zhì)相的超細硬質(zhì)合金表面粗糙，涂層附著力低，嚴重影響超細硬質(zhì)合金的使用壽命。公開號為CN1544675的中國專利《超細硬質(zhì)合金的制備方法》中公開的制備方法包括配料、濕磨、干燥、壓制成型和燒結(jié)工序；配料選用費氏粒度為0.3～0.7μm的超細WC粉和5.5～7.0wt％的Co粉、0.2～0.5wt％VC粉、0.2～0.8wt％Cr3C2粉；燒結(jié)工序采用5～10MPa的低壓燒結(jié)；Cr3C2和VC的最佳配比為Cr3C2∶VC＝2.2～1.1。其缺陷在于：球磨過程中Cr3C2、VC分散不均勻，易造成Cr、V偏析問題，同時，當(dāng)VC加量接近Cr3C2時，合金抗彎強度會有所降低。公開號為CN1480545的中國專利《超細硬質(zhì)合金的制備方法》公開的制備方法包括：配料、濕磨、干燥、壓制成型和燒結(jié)等工序，配料選用HCP值為38.5～41KA/m的WC粉和11～13wt％的Co粉，并加入0.3～0.5wt％的VC、0.8～1.0wt％的Cr3C2，配料計算時，碳平衡值為+0.18～+0.21％。其缺陷在于：碳平衡值偏高，碳量易出現(xiàn)分布不均，較容易出現(xiàn)碳化鎢（WC）異常長大。由于碳平衡值越高，合金中碳分布的均勻性會越差，影響合金的綜合性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種物理性能優(yōu)異的超細硬質(zhì)合金的制備方法，以解決超細硬質(zhì)合金表面吸附雜質(zhì)相的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：本發(fā)明的超細硬質(zhì)合金的制備工藝包括配料、球磨、壓制成型和燒結(jié)工序；配料選用費氏粒度為0.4～0.6μm的超細碳化鎢（WC）和6～10.5wt%、費氏粒度為1.0～1.5μm的鈷（Co）粉；其中超細碳化鎢（WC）中含有0.42～0.58wt%鉻（Cr）和0.16～0.28wt%釩（V）；Cr:V=2.6～2.0；控制碳平衡值為+0.06～+0.11%；球磨用己烷和石蠟作為研磨介質(zhì)和成型劑；燒結(jié)采用真空燒結(jié)快冷爐正壓燒結(jié)。一種超細硬質(zhì)合金的制備方法，包括配料、球磨、壓制成型和燒結(jié)工序；所述的制備方法具體步驟如下：步驟一配料將費氏粒度為0.4～0.6μm的碳化鎢（WC）、費氏粒度為1.0～1.5μm的鈷（Co）粉按重量配比混合；其中碳化鎢（WC）含有0.42～0.58wt%的鉻（Cr）和0.16～0.28wt%的釩（V）。使用含Cr、V元素的WC制備超細硬質(zhì)合金，避免了在混合料中加入碳化鉻（Cr3C2）、碳化釩（VC）球磨混合導(dǎo)致的Cr、V難以分布均勻的缺點。步驟二球磨在上述配料中按每公斤混合料加入球磨介質(zhì)己烷，液固比500mL/Kg，球料比5:1；成型劑石蠟10～25g、表面活性劑硬脂酸0.5～1.5g,一起進行滾動球磨，球磨時間48～60小時。步驟三壓制成型將球磨后的料漿過濾后進行噴霧干燥制粒，再通過壓機壓制成型，壓制壓力200MPa，制得合金半成品毛坯。步驟四燒結(jié)將制得的合金半成品毛坯放置在真空燒結(jié)快冷爐中脫除成型劑及高溫?zé)Y(jié)；燒結(jié)溫度1360～1400℃；保溫時間60～90min；在燒結(jié)溫度沖入氬氣進行正壓處理，壓力1～6MPa。進一步的改進是：在所述的步驟一中，碳化鎢（WC）中的鉻（Cr）與釩（V）的比值為：Cr:V=2.6～2.0；使合金的韌性和強度性能更為優(yōu)異。進一步的改進是：所述的步驟一中，控制碳平衡值為+0.06～+0.11%。由于碳平衡值較低，制備的合金中碳量分布更為均勻，可避免局部碳量過高而引起的超細碳化鎢（WC）異常長大現(xiàn)象。進一步的改進是：所述的步驟一中，碳化鎢（WC）與鈷（Co）粉按重量配比混合的份數(shù)為碳化鎢（WC）粉末89.5～94份;鈷(Co）粉6～10.5份.進一步的改進是：所述步驟四中的真空燒結(jié)快冷爐燒結(jié)為島津爐正壓燒結(jié)。采用島津爐燒結(jié)，超細硬質(zhì)合金表面無雜質(zhì)相。綜上所述，本發(fā)明的有益效果是：采用上述制備方法制備的超細硬質(zhì)合金，合金韌性好，強度高，粗拋光后表面粗糙度≤0.2μm；截線法碳化鎢（WC）粒徑平均值達0.42～0.49μm，抗彎強度達3670～4450N/mm2，制備的超細硬質(zhì)合金表面無雜質(zhì)相，色澤正常，表面光潔度良好。具體實施方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述：本發(fā)明的超細硬質(zhì)合金的制備工藝包括配料、球磨、壓制成型和燒結(jié)工序；配料時選用費氏粒度為0.4～0.6μm的超細碳化鎢（WC）和費氏粒度為1.0～1.5μm含6～10.5wt%鈷（Co）粉按重量配比混合；其中WC中含有0.42～0.58wt%的鉻（Cr）和0.16～0.28wt%的釩（V）；碳化鎢（WC）中的鉻（Cr）與釩（V）的比值為：Cr:V=2.6～2.0；控制碳平衡值為+0.06～+0.11%。球磨用以己烷和石蠟作為研磨介質(zhì)和成型劑；燒結(jié)采用真空燒結(jié)快冷爐正壓燒結(jié)。具體制備方法如下：步驟一配料將費氏粒度為0.4～0.6μm，含有0.42～0.58wt%鉻（Cr）和0.16～0.28wt%釩（V）的超細碳化鎢（WC）粉末89.5～94份和費氏粒度為1.0～1.5μm的鈷（Co）粉6～10.5份按重量配比混合，碳化鎢（WC）中的鉻（Cr）與釩（V）的比值為：Cr；Cr:V=2.6～2.0；碳平衡值為+0.06～+0.11%。步驟二球磨在上述配料中按每公斤混合料加入球磨介質(zhì)己烷500mL、球料比5:1、成型劑石蠟10～25g、表面活性劑硬脂酸0.5～1.5g,一起進行滾動球磨，球磨時間48～60小時。步驟三壓制成型將球磨后的料漿過濾后進行噴霧干燥制粒，再通過DORST壓機壓制成型，壓制壓力200MPa，制得合金半成品毛坯。步驟四燒結(jié)將制得的合金半成品毛坯放置在真空燒結(jié)快冷爐中脫除成型劑及高溫?zé)Y(jié)，真空燒結(jié)快冷爐為島津爐；燒結(jié)溫度1360～1400℃；保溫時間60～90min；在燒結(jié)溫度沖入氬氣進行正壓處理，壓力1～6MPa。采用上述方法制備的超細硬質(zhì)合金，碳化鎢（WC）平均粒徑0.42～0.49μm，硬度達HV30：1780～1960；20×6.5×5.25mm尺寸抗彎強度值為3670～4450N/mm2。本發(fā)明的超細硬質(zhì)合金生產(chǎn)過程工藝簡單，成本低廉，可應(yīng)用于鋁合金加工用硬質(zhì)合金刀片、鋼鐵加工用硬質(zhì)合金銑刀等。實例一步驟一配料將費氏粒度為0.5μm，含有0.42wt%Cr和0.16wt%V的超細WC粉末94份和費氏粒度為1.0μm的Co粉6份進行混合；Cr:V=2.6；碳平衡值為+0.11%。步驟二球磨在上述配料中按每Kg混合料加入球磨介質(zhì)己烷500mL、球料比5:1、成型劑石蠟10g、表面活性劑硬脂酸1.5g,然后一起進行滾動球磨，球磨時間48小時。步驟三壓制成型將球磨后的料漿過濾后進行噴霧干燥制粒，再通過DORST壓機壓制成型，壓制壓力200MPa，制得合金半成品毛坯。步驟四燒結(jié)將制得的合金半成品毛坯放置在島津燒結(jié)爐中脫除成型劑及高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)溫度1380℃；保溫時間90min；在燒結(jié)溫度沖入氬氣進行正壓處理，壓力1MPa。經(jīng)上述方法制得20×6.5×5.25mm尺寸的超細硬質(zhì)合金條，抗彎強度為3670N/mm2；硬度為HV30硬度1960；WC粒徑平均值為0.49μm。實例二步驟一配料將費氏粒度為0.5μm，含有0.58wt%Cr和0.28wt%V的超細WC粉末89.5份和費氏粒度為1.0μm的Co粉10.5份進行混合，Cr:V=2.0；碳平衡值為+0.06%。步驟二球磨在上述配料中按每Kg混合料加入球磨介質(zhì)己烷500mL、球料比5:1、成型劑石蠟25g、表面活性劑硬脂酸0.5g,然后一起進行滾動球磨，球磨時間48小時。步驟三壓制成型將球磨后的料漿過濾后進行噴霧干燥制粒，再通過DORST壓機壓制成型，壓制壓力200MPa，制得合金半成品毛坯。步驟四燒結(jié)將制得的合金半成品毛坯放置在島津燒結(jié)爐中脫除成型劑及高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)溫度1380℃；保溫時間90min；在燒結(jié)溫度沖入氬氣進行正壓處理，壓力1MPa。經(jīng)上述方法制得20×6.5×5.25mm尺寸的超細硬質(zhì)合金條，抗彎強度為4450N/mm2；硬度為HV30硬度1780，WC粒徑平均值為0.42μm。實例三步驟一配料將費氏粒度為0.6μm，含有0.50wt%Cr和0.22wt%V的超細WC粉末91份和費氏粒度為1.5μm的Co粉9份進行混合；Cr:V=2.3；碳平衡值為+0.08%。步驟二球磨在上述配料中按每Kg混合料加入球磨介質(zhì)己烷500mL、球料比5:1、成型劑石蠟20g、表面活性劑硬脂酸1.0g,然后一起進行滾動球磨，球磨時間60小時。步驟三壓制成型將球磨后的料漿過濾后進行噴霧干燥制粒，再通過DORST壓機壓制成型，壓制壓力200MPa，制得合金半成品毛坯。步驟四燒結(jié)將制得的合金半成品毛坯放置在島津燒結(jié)爐中脫除成型劑及高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)溫度1360℃；保溫時間80min；在燒結(jié)溫度沖入氬氣進行正壓處理，壓力6MPa。經(jīng)上述方法制得20×6.5×5.25mm尺寸的超細硬質(zhì)合金條，抗彎強度為4280N/mm2；硬度為HV30硬度1860；WC粒徑平均值為0.48μm。實例四步驟一配料將費氏粒度為0.4μm，含有0.58wt%Cr和0.28wt%V的超細WC粉末89.5份和費氏粒度為1.35μm的Co粉10.5份進行混合；Cr:V=2.2；碳平衡值為+0.06%。步驟二球磨在上述配料中按每Kg混合料加入球磨介質(zhì)己烷500mL、球料比5:1、成型劑石蠟15g、表面活性劑硬脂酸1.0g,然后一起進行滾動球磨，球磨時間54小時。步驟三壓制成型將球磨后的料漿過濾后進行噴霧干燥制粒，再通過DORST壓機壓制成型，壓制壓力200MPa，制得合金半成品毛坯。步驟四燒結(jié)將制得的合金半成品毛坯放置在島津燒結(jié)爐中脫除成型劑及高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)溫度1400℃；保溫時間60min；在燒結(jié)溫度沖入氬氣進行正壓處理，壓力4MPa。經(jīng)上述方法制得20×6.5×5.25mm尺寸的超細硬質(zhì)合金條，抗彎強度為4370N/mm2；硬度為HV30硬度1790；WC粒徑平均值為0.45μm。以上所述實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。