一种硬质合金的制备方法和采用该方法制备的硬质合金

摘要

本发明提供一种硬质合金的制备方法和采用该方法制备的硬质合金，所述制备方法包括以下步骤：利用硝酸钇、七钼酸铵及WC‑Co粉末制备前驱体粉末；在氢气气氛下煅烧所述前驱体粉末，冷却后研磨获得WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料；将所述WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料烧结制得WC‑Co‑Y2O3‑Mo硬质合金。采用上述制备方法制备的硬质合金在WC‑Co上均匀分布Y2O3相和Mo相，通过Y2O3和Mo的弥散强化等作用，可细化碳化钨晶粒，提高硬质合金的硬度和断裂韧性，使其具有良好的综合力学性能。

权利要求

1.一种硬质合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：利用硝酸钇、七钼酸铵及WC‑Co合金粉制备前驱体粉末；

在氢气气氛下煅烧所述前驱体粉末，冷却后研磨获得WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料；

将所述WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料烧结制得WC‑Co‑Y2O3‑Mo硬质合金；

其中，煅烧所述前驱体粉末时氢气的通入量为460～500ml/min；煅烧温度为850～950℃，保温时间为90～110min；

制得的所述WC‑Co‑Y2O3‑Mo硬质合金中，Y2O3的含量为0.8～1.3wt％，Mo的含量为2.7～

3.5wt％，余量为WC‑Co。

2.根据权利要求1所述的硬质合金的制备方法，其特征在于，所述硝酸钇和所述七钼酸铵及WC‑Co合金粉的质量根据所述WC‑Co‑Y2O3‑Mo硬质合金中Y2O3、Mo及WC‑Co的含量计算。

3.根据权利要求1所述的硬质合金的制备方法，其特征在于，制备前驱体粉末包括：将所述硝酸钇和所述七钼酸铵溶解于去离子水中；

再将所述WC‑Co合金粉加入上述溶液中，在120～140℃下搅拌直至将溶液中的水分蒸干；

将蒸干后的混合物放入135～150℃的鼓风干燥箱内进一步干燥制得前驱体粉末。

4.根据权利要求3所述的硬质合金的制备方法，其特征在于，将所述硝酸钇和所述七钼酸铵溶解于去离子水中时还添加三乙醇胺作为分散剂。

5.根据权利要求3所述的硬质合金的制备方法，其特征在于，所述前驱体粉末为WC‑Co‑Y(NO3)3‑H8MoN2O4复合粉末。

6.根据权利要求1所述的硬质合金的制备方法，其特征在于，对所述WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料进行烧结包括：

将WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料压入一定直径的石墨模具；

将所述石墨模具放入放电等离子烧结炉中，抽真空；

将所述放电等离子烧结炉升温至600℃，保温5min，以排出粉末中的残留空气；

将所述放电等离子烧结炉升温至1150～1250℃，保温5min，保温结束后降至室温制得WC‑Co‑Y2O3‑Mo硬质合金复合材料。

7.根据权利要求1所述的硬质合金的制备方法，其特征在于，包括以下任意一项或多项组合：所述硝酸钇的纯度为99.9％；

所述七钼酸铵的纯度为99.9％；

所述WC‑Co合金粉的纯度为99.9％。

8.一种硬质合金，其特征在于，采用权利要求1‑7任一所述的制备方法制备，所述硬质合金包括以下质量百分比的组分：

Y2O3          0.8～1.3％；

Mo           2.7～3.5％；

WC‑Co        余量。

说明书

一种硬质合金的制备方法和采用该方法制备的硬质合金

技术领域

[0001] 本发明涉及合金材料技术领域，具体涉及一种硬质合金的制备方法和采用该方法制备的硬质合金。

背景技术

[0002] 硬质合金是以一种或多种高硬度、高弹性模量的难熔金属化合物(WC、MoC、TaC、TiC、NbC等)为基体，以过渡金属(Co、Zr、Ni、Fe等)或合金作粘结剂，通常采用粉末冶金方法
制备的多相复合材料，是粉末冶金领域中最典型、最重要的材料制品之一。硬质合金具有硬
度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨
性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。因此，硬质合金在
金属切削加工、金属成形工具、矿山采掘、石油钻井、国防军工及石材、木材切割等方面获得
了广泛应用。钨钴类硬质合金，例如WC‑Co硬质合金，相较于其他硬质合金具有更高的硬度、
韧性及优良的耐磨性，因此常被用作岩石钻井工具、切割工具及耐磨工具的制造原料。

[0003] 随着工业的不断发展，人们对硬质合金性能的要求越来越高，传统硬质合金虽然具有良好的力学性能，但已逐渐不能满足工业的发展需求，而且硬质合金在使用过程中容
易出现磨损和断裂，这些情况较大地影响整个工程的正常进行。因此开发一种新的制备方
法用于提高硬质合金的综合力学性能显得十分重要。

发明内容

[0004] 针对现有技术中的不足与缺陷，本发明提供一种硬质合金和采用该方法制备的硬质合金，用于提高硬质合金的综合力学性能和使用寿命。

[0005] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种硬质合金的制备方法，包括以下步骤：利用硝酸钇(Y(NO3)3·6H2O)、七钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H2O)及WC‑Co合金粉制备前
驱体粉末；在氢气气氛下煅烧所述前驱体粉末，冷却后研磨获得WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料；将
所述WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料烧结制得WC‑Co‑Y2O3‑Mo硬质合金。

[0006] 于本发明的一实施例中，所述Y(NO3)3·6H2O和所述(NH4)6Mo7O24·4H2O及WC‑Co合金粉的质量根据所述WC‑Co‑Y2O3‑Mo硬质合金中Y2O3、Mo及WC‑Co的含量计算，所述WC‑Co‑
Y2O3‑Mo硬质合金中，Y2O3的含量为0.8～1.3wt％，Mo的含量为2.7～3.5wt％，余量为WC‑Co。

[0007] 于本发明的一实施例中，制备所述前驱体粉末包括：将所述Y(NO3)3·6H2O和所述(NH4)6Mo7O24·4H2O溶解于去离子水中；再将所述WC‑Co合金粉加入上述溶液中，在120～140
℃下搅拌直至将溶液中的水分蒸干；将蒸干后的混合物放入135～150℃的鼓风干燥箱内进
一步干燥制得前驱体粉末。

[0008] 于本发明的一实施例中，将所述Y(NO3)3·6H2O和所述(NH4)6Mo7O24·4H2O溶解于去离子水中时还添加有三乙醇胺(C16H22N4O3)作为分散剂，C16H22N4O3的添加量根据Y(NO3)3·
6H2O及(NH4)6Mo7O24·4H2O在水中的溶解情况而定。

[0009] 于本发明的一实施例中，所述前驱体粉末为WC‑Co‑Y(NO3)3‑H8MoN2O4复合粉末。

[0010] 于本发明的一实施例中，煅烧所述前驱体粉末时的煅烧温度为850～950℃，保温时间为90～110min。

[0011] 于本发明的一实施例中，煅烧所述前驱体粉末时，氢气(H2)的通入量为460～500ml/min。

[0012] 于本发明的一实施例中，对所述WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料进行烧结包括：将WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料压入一定直径的石墨模具；将所述石墨模具放入放电等离子烧结炉中，抽
真空；将所述放电等离子烧结炉升温至600℃，保温5min，以排出粉末中的残留空气；将所述
放电等离子烧结炉升温至1150～1250℃，保温5min，保温结束后降至室温制得WC‑Co‑Y2O3‑
Mo硬质合金复合材料。

[0013] 于本发明的一实施例中，所述硝酸钇的纯度为99.9％；所述七钼酸铵的纯度为99.9％；所述WC‑Co的纯度为99.9％。

[0014] 本发明的另一方面提供一种上述制备方法制备的硬质合金，包括以下质量百分比的组分：Y2O3 0.8～1.3％；Mo 2.7～3.5％及WC‑Co余量，其中，所述硬质合金通过沉淀热分
解方式制备而成，所述Y2O3和所述Mo均匀分布在所述WC‑Co基体上。

[0015] 如上所述，本发明采用沉淀热分解及放电等离子烧结相结合的工艺，将Y2O3和Mo均匀分布在WC‑Co基体上，Co相与Mo相的共同作用抑制了W原子在粘结剂中的扩散，在一定程
度上降低了晶粒尺寸，提升硬度；同时，在Co相内部Mo原子的存在提升了相内本身的强度；
Y2O3和Mo均匀分布产生的弥散强化等作用，可细化碳化钨晶粒。本申请的硬质合金的硬度可
1/2 1/2
达到1560.8HV～1584.1HV，断裂韧性可达到11.1Pa·m ～11.8MPa·m ，提高了硬质合金
的硬度和断裂韧性，使其具有更加优良的综合力学性能。

[0016] 本发明中，稀土元素Y以Y2O3的形式存在于合金中，Mo元素与Y元素在元素周期表中处于相邻的位置，其物理化学性能有相似之处，且Mo是一种高熔点金属元素，故往合金中同
时添加Y2O3和Mo达到单添加剂实现不了的提升合金综合力学性能的效果，且Y2O3和Mo的添
加量对于合金的性能有着很大的影响，二者协调控制。Y2O3控制占比在0.8％到1.3％，Mo占
比在2.7％到3.0％，用量太少或太多都会影响合金的性能，其中Y2O3占比1.3％和Mo占比
3.0％时，合金有着最佳性能。

[0017] 本发明的制备方法直接采用高纯度的WC‑Co合金粉来作为WC‑Co基源，大大减少了杂质的引入，环保安全高效，对硝酸钇和七钼酸铵的热分解没有影响，这大大提高了合金的
纯度以及合金的断裂韧性。

附图说明

[0018] 通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

[0019] 图1显示为本发明硬质合金的制备方法的流程图。

[0020] 图2显示为图1中步骤S1的制备流程图。

[0021] 图3显示为WC‑Co‑Y(NO3)3‑H8MoN2O4前驱体粉末的SEM照片。

[0022] 图4显示为WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料的SEM照片。

[0023] 图5显示为WC‑Co‑Y2O3‑Mo硬质合金端口的SEM照片。

具体实施方式

[0024] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实
施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离
本发明的精神下进行各种修饰或改变。

[0025] 需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制
本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按
照各制造商所建议的条件。

[0026] 当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和
科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发
明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现
本发明。

[0027] 请参阅图1，图1为本发明硬质合金的制备方法的流程图。本发明的制备方法至少包括以下步骤：

[0028] S1、利用Y(NO3)3·6H2O、(NH4)6Mo7O24·4H2O及WC‑Co合金粉制备前驱体粉末；

[0029] S2、在氢气气氛下煅烧前驱体粉末，冷却后研磨获得WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料；

[0030] S3、将WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料烧结制得WC‑Co‑Y2O3‑Mo硬质合金。

[0031] 请参阅图2，图2为图1中步骤S1制备前驱体粉末的流程图，具体包括以下步骤：

[0032] S11、将Y(NO3)3·6H2O和(NH4)6Mo7O24·4H2O溶解于去离子水中；

[0033] S12、将WC‑Co粉加入上述溶液中，在120～140℃下搅拌直至将溶液中的水分蒸干；

[0034] S13、将蒸干后的混合物放入135～150℃的鼓风干燥箱内进一步干燥制得前驱体粉末。

[0035] 步骤S11中，溶解Y(NO3)3·6H2O和(NH4)6Mo7O24·4H2O时，先根据要制备的硬质合金中Y2O3和Mo的质量百分比计算Y(NO3)3·6H2O、(NH4)6Mo7O24·4H2O和WC‑Co粉的质量，其中Y
(NO3)3·6H2O热解为Y2O3和(NH4)6Mo7O24·4H2O还原为Mo的反应式分别为：

[0036] 4Y(NO3)3·6H2O→2Y2O3+12NO2+3O2↑+24H2O

[0037]

[0038] 将Y(NO3)3·6H2O的质量记为m1，摩尔质量记为M1；Y2O3的质量记为m2，摩尔质量记为M2，根据Y(NO3)3·6H2O的热解反应式可得：

[0039]

[0040] (NH4)6Mo7O24·4H2O质量记为m3，摩尔质量记为M3；Y2O3的质量记为m4，摩尔质量记为M4，根据(NH4)6Mo7O24·4H2O还原反应式可得：

[0041]

[0042] 按照公式(1)和公式(2)分别计算出Y(NO3)3·6H2O的质量m1和(NH4)6Mo7O24·4H2O的质量m3。

[0043] 将称量好的Y(NO3)3·6H2O和(NH4)6Mo7O24·4H2O加入盛有去离子水的烧杯中，在恒温水浴中搅拌至固体颗粒全部溶解；其中，恒温水浴的温度，例如可选择为50℃；为使固体
颗粒完全溶解，可在去离子水中加入一定量的C16H22N4O3作为分散剂，其添加量根据Y
(NO3)3·6H2O和(NH4)6Mo7O24·4H2O的混合程度选择。

[0044] 步骤S12中，待Y(NO3)3·6H2O和(NH4)6Mo7O24·4H2O完全溶解后，将称量好的WC‑Co粉末加入混合液中，将盛有混合液的烧杯置于磁力搅拌器中搅拌，直至将混合液中的水分
完全蒸干；其中，磁力搅拌器例如可采用DF‑1型集热式磁力搅拌器，加热介质可选择甲基硅
油，磁力搅拌器的温度可设置为120℃、130℃或140℃等。

[0045] 步骤S13中，混合液在磁力搅拌器的搅拌下将水分蒸干后，获得粉末聚集的块体，将获得的块体放入鼓风干燥箱内进一步的干燥，获得前驱体粉末。其中，鼓风干燥箱的干燥
温度为135～150℃，例如135℃、145℃或者150℃等，获得的前驱体粉末为WC‑Co‑Y(NO3)3‑
H8MoN2O4复合粉末。

[0046] 参见图3，为WC‑Co‑Y(NO3)3‑H8MoN2O4复合粉末的形貌图，该图是由电子显微将(SEM)拍摄，从图中可看出WC‑Co‑Y(NO3)3‑H8MoN2O4形貌不规则，颗粒表面粗糙，Y(NO3)3和
H8MoN2O4包覆在WC‑Co颗粒表面。

[0047] 请参阅图1，步骤S2在氢气气氛下对前驱体粉末进行煅烧，具体包括：将前驱体粉末置于氧化铝坩埚中，并将盛有前驱体粉末的氧化铝坩埚放入管式炉中，通入氢气，在850
～950℃下进行煅烧，保温时间为90～110min，例如煅烧温度可选择850℃、900℃或950℃
等，保温时间可选择90min、100min或110min等；氢气的通入量为460～500ml/min，例如可为
460ml/min、480ml/min、500ml/min等。煅烧结束后，冷却至室温，用研钵进行研磨获得均匀
的WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料。

[0048] 请参阅图4，为WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料在SEM下的形貌图，从图中可看出，WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料相较于前驱体的形貌更加规则，经过煅烧后，Y(NO3)3分解成Y2O3；H8MoN2O4
在高温下经氢气还原成Mo，Y2O3和Mo均匀分布在WC‑Co表面。

[0049] 请参阅图1，步骤S3、将WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料烧结具体包括：将步骤S2制得的将所述WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料压入石墨模具中，放入等离子烧结炉(SPS)的真空室中，在室温
下抽真空；接着以100℃/min的升温速率升温至600℃，并保温5min，以排出粉末中残留的空
气；接着继续升温至1150～1250℃，保温5min，保温结束后，以100℃/min的速率降至室温，
即得到WC‑Co‑Y2O3‑Mo硬质合金。其中，烧结时的预压力设置为10MPa，烧结过程中的最高压
力为50MPa。

[0050] 请参阅图5，图5为WC‑Co‑Y2O3‑Mo硬质合金的端口的形貌图。从步骤S3制得的WC‑Co‑Y2O3‑Mo硬质合金中截取一部分在SEM下观察其端口形貌，从图5中看出，碳化钨晶粒与钴
粘结相连接完好，无明显孔洞和间隙。

[0051] 采用本发明的制备方法制备的硬质合金包括以下质量百分比的组份：Y2O3 0.8～1.3wt％、Mo 2.7～3.5wt％及WC‑Co余量。

[0052] 下面通过几个具体的实施例对本发明作进一步的说明，注意，如没有特别说明，本文中描述所示的“％”和“份”是指“质量份数”。以下实施例中使用的Y(NO3)3·6H2O、(NH4)
6Mo7O24·4H2O、WC‑Co及C16H22N4O3均可通过一般的商业手段获得，其中，Y(NO3)3·6H2O的纯度
为99.9％，(NH4)6Mo7O24·4H2O的纯度为99.9％，WC‑Co为纯度为99.9％的Co含量为12wt％的
WC‑Co粉末；C16H22N4O3的纯度为99.9％。

[0053] 实施例1

[0054] 本实施例中制备的WC‑Co‑Y2O3‑Mo硬质合金中Y2O3为0.8wt％、Mo为2.7wt％、WC‑Co为96.5wt％。

[0055] 制备过程如下：先根据硬质合金中Y2O3、Mo及WC‑Co的含量按照公式(1)和公式(2)计算制备所需要的Y(NO3)3·6H2O、(NH4)6Mo7O24·4H2O及WC‑Co的量，按照计算的量称量好。

[0056] 1、制备前驱体：将称量好的Y(NO3)3·6H2O、(NH4)6Mo7O24·4H2O和C16H22N4O3加入盛有去离子水的烧杯中，置于50℃的恒温水浴中搅拌至固体全部溶解，继续搅拌直至溶液无
色；然后将称量好的WC‑Co粉以及磁力转子加入烧杯中，再将烧杯置于磁力搅拌器中加热，
设置加热温度为120℃,待到溶液中水完全蒸干后，再置于130℃的鼓风干燥箱中进一步干
燥得到前驱体粉末。

[0057] 2、煅烧：将步骤1得到的前驱体粉末置于耐热氧化铝坩埚中，放入管式炉中，并且往管式炉中通氢气对混合粉料进行还原，还原过程的加热温度为850℃，保温时间为
100min，氢气通量为500ml/min,冷却后研磨得到均匀的WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料。

[0058] 3、烧结：将步骤2得到的WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料压入一定直径的石墨模具中，然后将其放入放电等离子烧结炉的真空室中，并在室温下抽真空，然后以100℃/min升温至600
℃保温5min，排出粉末中的残留空气，再升温至1150℃保温5min，保温结束后再以100℃/
min的降至室温，烧结时预压力设置为10MPa，最高压力设置为50MPa，即得WC‑Co‑Y2O3‑Mo硬
质合金复合材料。

[0059] 烧结后WC‑Co‑Y2O3‑Mo硬质合金复合材料维氏硬度达到1560.8HV，与WC‑Co硬质合1/2
金复合材料的1411.3HV相比有较大的提高；材料断裂韧性达到11.1MPa·m ，与WC‑Co硬质
1/2
合金复合材料的10.5MPa·m 相比有一定的提高。

[0060] 实施例2

[0061] 本实施例中制备的WC‑Co‑Y2O3‑Mo硬质合金中Y2O3为1.0wt％、Mo为3.5wt％、WC‑Co为95.5wt％。

[0062] 制备过程如下：先根据硬质合金中Y2O3、Mo及WC‑Co的含量按照公式(1)和公式(2)计算制备所需要的Y(NO3)3·6H2O、(NH4)6Mo7O24·4H2O及WC‑Co的量，按照计算的量称量好。

[0063] 1、制备前驱体：将称量好的Y(NO3)3·6H2O、(NH4)6Mo7O24·4H2O和C16H22N4O3加入盛有去离子水的烧杯中，置于50℃的恒温水浴中搅拌至固体全部溶解，继续搅拌直至溶液无
色；然后将称量好的WC‑Co粉以及磁力转子加入烧杯中，再将烧杯置于磁力搅拌器中加热，
设置加热温度为130℃，待到溶液中水完全蒸干后，再置于130℃的鼓风干燥箱中进一步干
燥得到前驱体粉末。

[0064] 2、煅烧：将步骤1得到的前驱体粉末置于耐热氧化铝坩埚中，放入管式炉中，并且往管式炉中通氢气对混合粉料进行还原，还原过程的加热温度900℃，保温时间为110min，
氢气通量为500ml/min,冷却后研磨得到均匀的WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料。

[0065] 3、烧结：将步骤2得到的WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料压入一定直径的石墨模具中，然后将其放入放电等离子烧结炉的真空室中，并在室温下抽真空，然后以100℃/min升温至600
℃保温5min，排出粉末中的残留空气，再升温至1200℃保温5min，保温结束后再以100℃/
min的降至室温，烧结时预压力设置为10MPa，最高压力设置为50MPa，即得WC‑Co‑Y2O3‑Mo硬
质合金复合材料。

[0066] 烧结后WC‑Co‑Y2O3‑Mo硬质合金复合材料维氏硬度达到1569.7HV，与WC‑Co硬质合1/2
金复合材料的1411.3HV相比有较大的提高；材料断裂韧性达到11.4MPa·m ，与WC‑Co硬质
1/2
合金复合材料的10.5MPa·m 相比有一定的提高。

[0067] 实施例3

[0068] 本实施例中制备的WC‑Co‑Y2O3‑Mo硬质合金中Y2O3为1.3wt％、Mo为3.0wt％、WC‑Co为95.7wt％。

[0069] 制备过程如下：先根据硬质合金中Y2O3、Mo及WC‑Co的含量按照公式(1)和公式(2)计算制备所需要的Y(NO3)3·6H2O、(NH4)6Mo7O24·4H2O及WC‑Co的量，按照计算的量称量好。

[0070] 1、制备前驱体：将称量好的Y(NO3)3·6H2O、(NH4)6Mo7O24·4H2O和C16H22N4O3加入盛有去离子水的烧杯中，置于50℃的恒温水浴中搅拌至固体全部溶解，继续搅拌直至溶液无
色；然后将称量好的WC‑Co粉以及磁力转子加入烧杯中，再将烧杯置于磁力搅拌器中加热，
设置加热温度为120℃，待到溶液中水完全蒸干后，再置于130℃的鼓风干燥箱中进一步干
燥得到前驱体粉末。

[0071] 2、煅烧：将步骤1得到的前驱体粉末置于耐热氧化铝坩埚中，放入管式炉中，并且往管式炉中通氢气对混合粉料进行还原，还原过程的加热温度为850℃，保温时间为
100min，氢气通量为500ml/min,冷却后研磨得到均匀的WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料。

[0072] 3、烧结：将步骤2得到的WC‑Co‑Y2O3‑Mo混合粉料压入一定直径的石墨模具中，然后将其放入放电等离子烧结炉的真空室中，并在室温下抽真空，然后以100℃/min升温至600
℃保温5min，排出粉末中的残留空气，再升温至1150℃保温5min，保温结束后再以100℃/
min的降至室温，烧结时预压力设置为10MPa，最高压力设置为50MPa，即得WC‑Co‑Y2O3‑Mo硬
质合金复合材料。

[0073] 烧结后WC‑Co‑Y2O3‑Mo硬质合金复合材料维氏硬度达到1584.1HV，与WC‑Co硬质合1/2
金复合材料的1411.3HV相比有较大的提高；材料断裂韧性达到11.8MPa·m ，与WC‑Co硬质
1/2
合金复合材料的10.5MPa·m 相比有一定的提高。

[0074] 表1是实施例1‑3制备的WC‑Co‑Y2O3‑Mo硬质合金复合材料的硬度和断裂韧性与购买的WC‑Co硬质合金复合材料的对比，从表1可以看出Y2O3和Mo的添加提高了WC‑Co硬质合金
的硬度和断裂韧性，当Y2O3占比为1.3wt％和Mo占比为wt3.0％时，WC‑Co合金有着最佳性能，
1/2
维氏硬度达到了1584.1HV，断裂韧性达到了11.8MPa·m 。

[0075]

[0076] 综上所述，本发明采用沉淀分解工艺与放电等离子烧结工艺相结合的制备方法，在WC‑Co表面均匀分布一层Y2O3和Mo，Co相与Mo相的共同作用抑制了W原子在粘结剂中的扩
散，在一定程度上降低了晶粒尺寸，提升硬度；同时，在Co相内部Mo原子的存在提升了相内
本身的强度，通过Y2O3和Mo均匀分布产生的弥散强化等作用，细化碳化钨晶粒，提高硬质合
金的硬度和断裂韧性。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的
利用价值和使用意义。

[0077] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明，本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和
变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。