[发明专利]一种表层富含陶瓷相的硬质合金及其制备方法

摘要

本发明提供了一种表层富含陶瓷相的硬质合金，包括：富含陶瓷相的硬质合金表层和WC‑Co硬质合金内部区域。本发明提供了一种表层富含陶瓷相硬质合金的制备方法，包括：将WC‑mCo硬质合金颗粒进行激光选区熔化3D直接打印，形成硬质合金芯部；在硬质合金芯部表面将均匀结构的WC‑xZ‑yCo硬质合金颗粒或复合结构的WC‑xZ‑yCo硬质合金颗粒进行激光选区熔化3D直接打印，形成硬质合金表层，得到表层富含陶瓷相的硬质合金；m为10～20％，x为5～90％，y为1～20％，Z为陶瓷相。本发明提供的硬质合金表层富含陶瓷相，这种硬质合金同时具有较好的硬度、耐磨性以及韧性。

主权项

1.一种表层富含陶瓷相的硬质合金，包括：富含陶瓷相的硬质合金表层和WC‑Co硬质合金内部区域；所述表层富含陶瓷相硬质合金的制备方法，包括：将WC‑mCo硬质合金颗粒进行激光选区熔化3D直接打印，形成硬质合金芯部；在硬质合金芯部表面将WC‑xZ‑yCo硬质合金颗粒进行激光选区熔化3D直接打印，每层铺设陶瓷相含量不同的WC‑xZ‑yCo硬质合金颗粒 ，靠近芯部的地方采用陶瓷相含量较低的WC‑xZ‑yCo的硬质合金颗粒，沿着芯部向表层方向，陶瓷相含量逐渐升高；形成硬质合金表层，得到表层富含陶瓷相的硬质合金；m为10～20％，x为5～90％，y为1～20％，Z为陶瓷相；所述WC‑xZ‑yCo硬质合金颗粒的制备方法为：将Co、陶瓷相、WC和石蜡混合后依次进行研磨、干燥、过筛、制粒、脱蜡和烧结，得到WC‑xZ‑yCo硬质合金颗粒；所述激光选区熔化3D直接打印的方法包括以下步骤：(1)将待打印的颗粒材料平铺后加热形成当前层；(2)采用激光束按照预设的当前层截面轮廓进行扫描，使颗粒材料烧结，形成截面层；(3)在截面层上再次平铺颗粒材料重复上述步骤(1)～(2)的操作过程，直至得到预设形状的硬质合金；所述步骤(2)中激光束的功率为375～425W；光斑直径为30～500μm；扫描的间距为0.05～0.07mm；扫描的速度为800～1200mm/s；能量密度能达到107W/cm2。