物相和硬质晶粒之间的间隙，所述间隙填充有构成粘合剂相的粘合剂材料。在 图1中所示的实施方案中，碳化物相是WC，和粘合剂相包含Co和Re与溶解在其中某些W和 C的合金。
[0041] 为了比较，图3示出了常规的烧结碳化物材料，其包含WC作为碳化物相和Co作为 粘合剂相。
[0042] 在一些实施方案中，烧结碳化物材料还包含一种或多种金属的碳化物，所述金属 为第二碳化物相的形式或溶解在粘合剂相中，所述一种或多种金属包含Ti、V、Cr、Mn、Zr、 Nb、Mo、Hf?和/或Ta。烧结碳化物材料基本不含n相和游离碳。
[0043] 在一些实施方案中，烧结碳化物材料包含约0. 5至约8重量％的Re。
[0044] 在一些实施方案中，烧结碳化物材料包含约3至约10重量％的Co。
[0045] 在其他实施方案中，烧结碳化物材料包含约0.5至约6重量％的Re。
[0046]例如，烧结碳化物材料中的WC可以具有低于约0. 6微米的平均晶粒尺寸。
[0047] 此外，在一些实施方案中，等效总碳（ETC)含量相对于WC介于约6. 3重量％至约 6. 9重量％之间。
[0048] 烧结碳化物材料的磁特性可与重要的结构和组成特性有关，且被理解为烧结碳化 物材料中的碳含量的指示。用于测量烧结碳化物中的碳含量的最常用技术是间接地通过 测量溶解在粘合剂中的钨浓度，它与其间接成比例。溶解在粘合剂中的碳含量越高，溶解 在粘合剂中的钨浓度越低。硬质金属的磁饱和4 31 0或磁矩0,其中以烧结碳化钨为例， 定义为每单位重量的磁矩或磁饱和。纯Co的磁矩0是16. 1微特斯拉乘以立方米每千 克（y T. m3/Kg)，和纯Co饱和感应（也称为磁饱和）4 JT 〇是201. 9 y T. m3/Kg。粘合剂内 的钨含量可以从测量磁矩〇，或磁饱和，Ms= 4JI 〇测定，这些值具有与钨含量的反比关 系（Roebuck(1996)，''Magnetic moment(saturation)measurements on cemented carbide materials"，Int. J. Refractory Met，Vol. 14, pp.419-424)〇
[0049] 下式可用于将磁饱和Ms与在粘合剂中的W和C浓度关联起来：
[0050] M产[C]/[W]x wt. % C〇X201. 9,以 yT.m3/Kg 为单位
[0051 ] 烧结碳化物材料的一些实施方案具有标称纯Co的磁饱和的至少约40 %至约80 % 的相关磁性饱和。
[0052] 碳化物晶粒例如WC晶粒的平均晶粒尺寸可通过显微图检测测定，使用烧结碳化 物材料本体的冶金制备的横截面的光学显微镜或扫描电子显微镜（SEM)，施加例如平均截 距来获得。作为替代，WC晶粒的平均尺寸可以间接地通过测量烧结碳化物材料的磁矫顽力 来估算，所述磁矫顽力表示晶粒中间的Co的平均自由程，可由此使用现有技术中公知的简 单公式来计算WC晶粒尺寸。该公式量化了 Co结WC烧结碳化物材料的磁矫顽力和Co的平 均自由程，且因此和平均WC晶粒尺寸之间的反比关系。磁矫顽力与MFP具有反比关系。
[0053] 如本文所用的，复合材料如烧结碳化物的"平均自由程"（MFP)的是烧结 (cemented)在粘合剂材料内的聚集碳化物晶粒之间的平均距离的量度。可使用烧结碳化物 材料的抛光截面的显微图来测定该材料的平均自由程特性。例如，该显微图可具有约1500x 的放大倍数。可以通过测量均匀网格上的线与晶界的每个交点之间的距离来确定MFP。将 基体线段Lm求和，并将晶粒线段Lg求和。使用两轴的平均基体线段长度是"平均自由程"。 碳化钨颗粒尺寸的多分布混合可对相同的基体含量导致MFP值的宽分布。
[0054] 如本文所使用的，根据ISO FDIS 13067标准，将晶粒尺寸表示为等效圆直径 (E⑶）。根据等式E⑶=(4A/31)1/2,通过测量在抛光表面暴露的各颗粒的面积A和计算具 有相同面积A的圆的直径获得ECD (参见ISO FDIS 13067 3. 3. 2节Microbeam analysis - Electron Backseatter Diffraction-Measurement of average grain size. 〃， International Standards Organisation Geneva，Switzerland，2011)〇
[0055] 在一些实施方案中，烧结碳化物材料的碳化物相由具有至少约0. 1 ym到至多约 10 ym的平均晶粒尺寸的碳化物晶粒形成，和烧结碳化物材料可以具有从约2kA/m至约 70kA/m的相关磁矫顽力。
[0056] 在一些实施方案中，碳化物相包含WC，和烧结碳化物材料具有的矫顽力He (以kA/ m计）等于或小于由下式给出的值：HC =10XDW。a62'所述矫顽力He作为基于碳化物显微组 织的EBSD图确定的WC平均晶粒尺寸D wc(以y m计）的函数。
[0057] 在一些实施方案中，碳化物相包含WC，和粘合剂相包含Co和Re。
[0058] 烧结碳化物材料的粘合剂相可以是例如Re，碳和W和Fe、Co和Ni中的一种或多 种的固溶体。在一些实施方案中，该粘合剂相包含至少约〇. 1重量％到至多约5重量％的 固溶体中和/或碳化物化合物形式的V、Cr、Ta、Ti、Mo、Zr、Nb和Hf中的一种或多种。在一 些其他实施方案中，该材料包含至少约0. 01重量％和至多约2重量％的Ru、Rh、Pd、Os、Ir 和Pt中的一种或多种。
[0059] 该烧结碳化物具有相关的硬度，并且在一些实施例中，硬度在300°C下降低至多 20%，或在一些其他实施方案中为至多17%。在30kgf的载荷下，在室温下以及在300°C， 500°C和800°C下，在Ar气氛中，根据DIN ISO 3878在冶金横截面上进行硬度测量。在实现 升高的温度后，将横截面退火10分钟，之后，在30kgf的负载下制出维氏压痕，且施加负载 15秒。测量了含有Co粘合剂的常规烧结碳化物材料和含有Co - Re粘合剂的烧结碳化物 材料的实施方案的硬度值，对于传统的材料和实施方案的材料，计算了在升高温度下相比 于室温的硬度下降。
[0060] 例如，烧结碳化物材料在500°C可以具有至多30%的硬度下降，或在一些其他实 施方案中至多27%的硬度下降。
[0061] 硬度-韧性系数可通过维氏硬度（以GPa计）乘以压痕断裂韧性（以MPa m1/2计） 来计算，并且在一些实施方案中，它高于150。在一些实施方案中，烧结碳化物材料具有维氏 硬度。
[0062] 在一些实施方案中，烧结碳化物材料的粘合剂相具有一种或多种残余压应力，并 且它们可以例如为约_5MPa至约lOOMPa。
[0063] 烧结碳化物材料的实施方案可以通过包括如下的方法制成：研磨含有碳化物与 Re、Co、Ni和/或Fe和任选的晶粒生长抑制剂的烧结碳化物混合物，该晶粒生长抑制剂包括 V、Cr、Ta、Ti、Mo、Zr、Nb和Hf或者它们的碳化物，然后由混合物压制烧结碳化物制品。然 后在高于1450°C的温度在真空中烧结该制品1至10分钟，之后在氩（HIP)的压力下烧结5 至120分钟。然后，在含有惰性气体、氮气、氢气或它们的混合物的气氛中，或在真空中，以 每分钟约0. 2至2度的冷却速度，将该制品从烧结温度冷却到约1300摄氏度（°C )。
[0064] 现在参照下面的实施例更详细地描述一些实施方案，这无意进行限制。
[0065] 实施例
[0066] 将碳化钨粉末与5. 5 %的Re粉末和3. 7 %的Co粉末进行研磨，其中WC晶粒具有 约0? 6 y m的平均晶粒尺寸与6. 13重量％的碳含量。Co晶粒具有约1 y m的平均晶粒尺寸。 通过使用球磨机在包含己烷与2重量％石蜡的研磨介质中一起研磨这些粉末24小时制备 该粉末混合物，且使用的粉末与球之比为1 :6。在研磨后，添加0.35重量％的炭黑，并进行 附加研磨1小时，导致等效总碳（ETC)含量相对于该混合物的WC等于6. 51重量％。在干 燥该混合物后，压制生坯和在1540°C下烧结60分钟（30分钟真空+在Ar中在50巴压力的 30分钟的HIP)。在1540°C烧结后，以每分钟0. 5度的速率将生坯冷却到1300°C，之后以未 受控制的速率降至室温。在手工粉碎后，借助于LEC0 WC600仪器对烧结样品测量碳含量，并 测定为等于5. 85重量％，提供了等效总碳（ETC)含量相对于WC等于6. 44重量％的证据。
[0067] 由相同的WC粉末批料和6重量％的Co制备了没有Re的常规WC-Co的烧结碳化 物的对照批料，其对应于与WC-Co-Re材料中相同体积百分比的粘合剂，而不添加炭黑。以 与WC-Co-Re碳化物材料相同的方式将批料研磨，和在1440 °C下烧结1小时，包括30分钟的 真空烧结和30分钟的压力（HIP)烧结。以与WC-Co-Re烧结碳化物相同的方式对烧结样品 测量碳含量，发现为等于5. 77重量％，提供了等效总碳（ETC)含量相对于WC等于6. 13重 量％的证据。
[0068] 制备了 WC-Co-Re和WC-Co烧结碳化物的冶金横截面，并用光学显微镜和SEM进行 检测。检测了烧结体的硬度（HV20)，压痕断裂韧性（K ie)，横向断裂强度（TRS)