，压缩强度和 杨氏模量，以及矫顽力和的磁矩（饱和）。
[0069] 根据在 K. P. Mingard，B. Roebuck a，E. G. Bennett，M. G. Gee，H. Nordenstrom， G. Sweetman, P. Chan Comparison of EBSD 和 conventional methods of grain size measurement of hard metals, Int. Journal of Refractory Metals&Hard Materials 27(2009)213-223中所述的程序，基于横截面的EBSD图测量了 WC平均晶粒尺寸。
[0070] 图1和2分别示出了根据实施例1形成的WC-Co-Re烧结碳化物SEM和EBSD图， 而图3示出了无Re的常规WC-Co烧结碳化物和等效总碳含量相对于WC为6.13重量％的 显微组织。如图1和图2中所示的WC-Co-Re碳化物具有0. 44ym的WC平均晶粒尺寸。可 以看出，在图1和2所示的两种烧结碳化物材料的显微组织中既不存在n相，也不存在游 离碳，也无孔隙率。表1示出了在图1和2中所示的WC-Co-Re烧结碳化物的显微组织中的 晶粒尺寸分布。
[0071 ] 表1 WC-Co-Re烧结碳化物的显微组织中的晶粒尺寸
[0072]
[0073] 图1和图2中的WC-Co-Re碳化物材料的磁矩等于4. 7Gcm3/g，其是具有3. 7 %的 标称纯钴的烧结碳化物的理论值的64%，提供了其以％计的比磁饱和（SMS)的证据。测 定WC-Co-Re材料的矫顽力为2840e。测定它的机械性能为HV20 = 1860或18. 6GPa，K1C =10. 5MPa m1/2,和TRS = 3700MPa。因此，通过维氏硬度（以GPa计）乘以断裂韧性（以 MPa m1/2计）计算的硬度-韧性系数等于195。测定WC-Co-Re烧结碳化物的压缩强度为 6020MPa，且其杨氏模量等于712GPa。发现其在300°C下的热硬度等于16. 9GPa和在500°C 下等于14. 9GPa，相应地提供了在升高的温度下硬度下降为约9. 1 %和19. 8%的证据。当从 室温升高到300°C和500°C时，压缩强度几乎没有变化。
[0074] 使用Cu - K a福射使用Bruker D8 Discover衍射计测得在WC-Co-Re烧结碳 化物的Co-Re粘合剂相中的残余应力。X射线的此波长典型地获得约5 ym深度的衍射信 息。以 0.01059。的元大小（binsize)使用 Braun Position Sensivite Detector 收集衍 射束。使用〇. 01059°的步长和每步10秒的计数时间，以146. 6°的角，通过使用钴（211) 峰进行残余应力的测量。根据 "Fitzpatrick M，Fry T，Holdway P，等 NPL Good Practice Guide No. 52:Determination of Residual Stresses by X-ray Diffraction-Issue 2 September 2005,使用标准iso. Inclination sin2it技术进行残余应力的测量。
[0075] 进行了 WC-Co-Re烧结碳化物的两次测量，其提供了数据：对于第一次测试，压缩 应力在Phi = 0方向为-llMPa，且在Phi = 90方向为-8MPa ;对于第二次测量，在Phi = 0 方向为-9MPa，且在Phi = 90方向为-31MPa。因此，在所有的情况下，WC-Co-Re材料的粘 合剂相均在残余压应力下。
[0076] 发现常规WC-6 % Co烧结碳化物材料（其具有与WC-Co-Re烧结碳化物相同体积 比例的粘合剂相）的磁矩等于9. 2Gcm3/g，它是具有6 %标称纯Co的烧结碳化物的理论值 95. 2%，矫顽力为 2700e，HV20 = 1610 或 16. lGPa，Klc= 9. 5MPa m1/2，TRS = 2900MPa，压缩 强度5200GPa和杨氏模量为640GPa。测定其WC平均晶粒尺寸等于0. 59ym。发现其热硬 度在300°(：下等于12.16?&和在500°(：下等于8.16? &，提供了硬度下降相应地为约25%和 49 %的证据。
[0077] 杨氏模量是一种弹性模量，并且是在材料表现出弹性的应力范围内响应于单轴 应力的单轴应变的量度。测量杨氏模量E的方法是通过使用超声波来测量声音穿过材料 的速度的横向和纵向分量进行的。特别地，测定杨氏模量E的优选的方法是根据式E = 2p.Ct2(1+u)，其中u = (1-2(CT/CJ2V(2-2(CT/CJ2)，通过测量通过材料的声音速度的 横向和纵向分量进行的，其中Q和(^分别是声音穿过它的速度的横向和纵向速度，且P是 材料的密度。声音的纵向和横向的速度使用超声波来测量，如本领域中公知的那样。如果 材料是不同材料的复合物，平均杨氏模量可以通过如下三种公式之一进行估算：即谐波、几 何和混合式规则：E = lAf/Ei+fV^)) ;E = Ef+E/2;和E = f品+邱2;其中不同的材料被 分成两部分，各自的体积分数为^和f 2，其和为一。
[0078] -个或多个实施方案的烧结碳化物材料可以在用于合成金刚石或c-BN或者在制 造多晶金刚石或c-BN所用的高压部件的使用中发现特别的用途，所述高压部件在高于5G 帕的压力和高于ll〇〇°C的温度下操作。
[0079] 在这样的用途中，PCD复合片元件可包含括沿界面接合到烧结碳化物基材的实施 方案的PCD结构，该烧结碳化物基材包含金属碳化物的颗粒和上述粘合剂材料。
[0080] PCD复合片元件的实施方案可以通过包括如下的方法制成：提供烧结碳化物基 材，使聚集的、基本未结合的大量金刚石颗粒接触在基材表面以形成预烧结组件，将所述预 烧结组件包封在用于超高压力炉的容器中并使该预烧结组件经受至少约5. 5GPa的压力和 至少约1250°C的温度，和烧结所述金刚石颗粒以形成包含一体形成并接合到烧结碳化物基 材的PCD结构的PCD复合片元件。在本发明的一些实施方案中，可以使预烧结组件经受至 少约6GPa，至少约6. 5GPa，至少约为7GPa或甚至至少约7. 5GPa的压力。
[0081] 可通过使基材经受超高压和高温，特别是在金刚石是热力学稳定的压力和温度来 增强烧结碳化钨基材的硬度。硬度增强的大小可取决于压力和温度条件。特别地，压力越 高，硬度增强可以增加。虽然不希望受特定理论的束缚，但认为这与在压力烧结期间从基材 到PCD的Co漂移有关，由于硬度增加的程度直接取决于在基材中的Co含量的降低。
[0082] 如上所述，在一些实施方案中，形成所述基材的烧结碳化物材料可包含约2至约9 重量％的Re，和约3至约9重量％的Co，其余为WC。
[0083] 高压部件表面上的工作温度可以为至少约200°C，且最大约800°C。
[0084]与本发明有关的是，现在已经令人惊讶地发现，如果烧结碳化物中含有钴（Co)和 铼（Re)，且Re和Co的比例在一定范围内，可显著提高烧结碳化物材料的杨氏模量。同时， 可在急剧达到800°C的温度下改善烧结碳化物的热硬度。结果，可采用WC-Co-Re烧结碳化 物材料的实施方案作为HPHT部件。
[0085] 此外，可再利用用过的烧结碳化物材料的实施方案。这具有明显的环境效益和经 济效益。再利用步骤可包括在保护气氛下与液体锌熔化烧结碳化物材料，随后锌从混合物 蒸发，并研磨所得产物。
[0086] 作为替代，可以使烧结碳化物材料经受酸浸处理以除去烧结碳化物制品的粘合剂 相和化学回收Co和Re。
[0087] 再利用烧结碳化物材料的另一个方法可以包括烧结碳化物制品的氧化，随后溶解 碳化物、Re和Co和它们的回收。
[0088] 虽然已参照实施例说明了各种实施方案，但本领域的技术人员将明白，可作出各 种变化，可以用等价物来替代其元件，而且这些实施例不旨在限制公开的特定实施方案。
【主权项】
1. 一种包含WC、Co和Re的烧结碳化物材料，其中： 所述烧结碳化物材料包含约3至约10重量％的Co和约0. 5至约8重量％的Re ; 所述烧结碳化物材料的等效总碳（ETC)含量相对于WC是约6. 3重量％至约6. 9重量％ 所述烧结碳化物材料基本上不含n相和游离碳。2. 根据权利要求1所述的烧结碳化物材料，其中所述烧结碳化物材料包含约0. 5至约 6重量％的Re。3. 根据权利要求1或2的烧结碳化物材料，其中该材料中的WC具有小于约0. 6 y m的 平均晶粒尺寸。4. 根据前述权利要求任何一项的烧结碳化物材料，其中所述烧结碳化物材料具有标称 纯Co的磁饱和的至少约40 %至约80 %的磁饱和。5. 根据前述权利要求中的任一项所述的烧结碳化物材料，其中所述碳化物相由具有至 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。6. 根据前述任何一项权利要求的烧结碳化物材料，其中所述烧结碳化物材料具有从约 2kA/m变化到约70kA/m的相关磁矫顽力。7. 根据前述任何一项权利要求的烧结碳化物材料，还包括以第二碳化物相的形式或溶 解在所述材料中的粘合剂相的一种或多种金属的碳化物，所述一种或多种金属包括Ti、V、 Cr、M