1.本发明涉及硬质合金技术领域，具体地说是一种复相共强化硬质合金及其制备方法。
背景技术：
2.高强度韧性硬质合金材料是一种新型产品，该产品不但具有硬质合金材料的稳定性，而且产品具有高强度高硬度特点，工作性能稳定。各种指标符合硬质合金的稳定性，整体性能优越。硬质合金材料正因为有以上的各项特点，在很多行业领域都得到广泛的应用。
3.比如一些模具，在成型产品的过程中，需要承受剧烈的冲压载荷，其凹模表面承受很高的压应力，要求模具材料具有较高的强度、韧性和耐磨性。硬质合金材料也被应用在模具上。现有的硬质合金材料及其加工方法很难做到高强度高硬度，要求合金机体性能稳定，在冲压摩擦环境中工作不易受损，有高度稳定性。
技术实现要素：
4.为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种复相共强化硬质合金及其制备方法。
5.为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：
6.一种复相共强化硬质合金，包括按照重量份数之和100计的以下组分：
7.wc 80～90份，高熵合金5～15份，金属氧化物5-10份，其中高熵合金包括钴、镍、铬、铋，钼，高熵合金作为粘结相，金属氧化物包括zro2、 la2o3、sno2、al2o3。
8.所述高熵合金中各组分按照重量份数之和100计为：钴10-30份，镍 10-30份，铬5-20份、铋1-10份，钼10-20份。
9.所述金属氧化物中的各组分的量为wc和高熵合金的重量之和的：zro2为0.5-2wt％，la2o3为1-1.5wt％，sno2为1.5-3.5wt％，al2o3为1-3wt％。
10.所述wc的粒径为5-9μm。
11.一种复相共强化硬质合金的制备方法，包括以下步骤：
12.将钴、镍、铬、铋，钼按照设定的重量份数进行配比混合，然后置于球磨设备进行球磨处理，直至获得高熵合金粉末；
13.将wc和金属氧化物分别单独置于球磨机中球磨处理，得到符合粒径要求的wc粉末和金属氧化物粉末；
14.将高熵合金粉末、wc粉末和金属氧化物粉末混合，然后干燥；
15.压制成型，得到坯料；
16.将压制后的半成品放入烧结炉中，在惰性气氛条件下在200-300℃的温度下加压烧结，然后冷却得到烧结料；
17.将烧结料研磨成粉末，然后进行放电等离子烧结和成型，得到成品的硬质合金材料。
18.所述放电等离子烧结过程中，烧结工艺条件如下：烧结电流类型：直流脉冲电流；烧结压力：30～50mpa；烧结加热速率：50～300℃/min；烧结温度：1200～1400℃；烧结保温时间：1～20min；烧结真空度：≤4pa，当达到设定的烧结温度后进行保温。
19.所述钴、镍、铬、铋，钼粉末的纯度≥99.9％、粒度1～3μm。
20.所述放电等离子烧结过程中，以一个或者多个不同的加热速率进行多段式加热升温。
21.本发明通过高熵合金作为粘结相，传统碳化钨-钴硬质合金相比，具有良好的强度、更高的硬度和更为优异的断裂韧性，尤其是在高温下，其红硬性、强度、蠕变抗力等均更优异。通过加入金属氧化物，可进一步均匀分散于粘结相中，能够起到抑制裂纹在粘结相中的扩展，提高合金强韧性。可广泛用于模具、刀具等产品的制备。
具体实施方式
22.下面参照实施例对本发明进行详细的说明，但对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解并作出适当性的改变。
23.本发明揭示了一种复相共强化硬质合金，包括按照重量份数之和100 计的以下组分：wc 80～90份，高熵合金5～15份，金属氧化物5-10份，其中高熵合金包括钴、镍、铬、铋，钼，高熵合金作为粘结相，金属氧化物包括zro2、la2o3、sno2、al2o3。所述wc的粒径为5-9μm。
24.所述高熵合金中各组分按照重量份数之和100计为：钴10-30份，镍 10-30份，铬5-20份、铋1-10份，钼10-20份。所述金属氧化物中的各组分的量为wc和高熵合金的重量之和的：zro2为0.5-2wt％，la2o3为 1-1.5wt％，sno2为1.5-3.5wt％，al2o3为1-3wt％。
25.本发明中，通过采用由钴、镍、铬、铋，钼组合而成的高熵合金，钴、铋和镍会形成铋镍金属间化合物，即在高熵合金基体中形成了一种新的硬质相，该硬质相具有较高的室温硬度和高硬度，从而提高了该高熵合金的硬度和抗高温软化性能。而钴、铬、钼会形成钴铬钼合金，能够提升耐磨性，然后整体的耐磨性得到有效提升，硬度可提高5～30％。
26.实施例一
27.一种复相共强化硬质合金的制备方法，包括以下步骤：
28.先按照重量份数之和100计：wc 80份，高熵合金15份，金属氧化物 5份进行设计。wc的粒径为5μm。
29.对于高熵合金，按照重量份数之和100计，将钴30份、镍30份、铬 20份、铋5份，钼15份进行配比混合，然后置于球磨设备进行球磨处理，直至获得高熵合金粉末。
30.将wc和金属氧化物分别单独置于球磨机中球磨处理，得到符合粒径要求的wc粉末和金属氧化物粉末。金属氧化物中的各组分的量为wc和高熵合金的重量之和的：zro2为0.5wt％，la2o3为1wt％，sno2为1.5wt％， al2o3为1wt％。
31.将高熵合金粉末、wc粉末和金属氧化物粉末混合，然后干燥。
32.压制成型，得到坯料。
33.将压制后的半成品放入烧结炉中，在惰性气氛条件下在200℃的温度下加压烧结，然后冷却得到烧结料。
34.将烧结料研磨成粉末，然后进行放电等离子烧结和成型，得到成品的硬质合金材料。
35.所述放电等离子烧结过程中，烧结工艺条件如下：烧结电流类型：直流脉冲电流；烧结压力：30mpa；烧结加热速率：50℃/min；烧结温度：1200℃；烧结保温时间：1min；烧结真空度：4pa，当达到设定的烧结温度后进行保温。
36.所述钴、镍、铬、铋，钼粉末的纯度99.9％、粒度1μm。
37.通过以上先烧结、冷却，然后再次放电等离子烧结处理，即前后两次烧结，但是前面的第一次烧结为预烧制，可以有效的提升材料的致密性，并且使金属氧化物中的各个金属元素能够更好的均匀的分布在粘结相中，可以起到提升硬度的作用和强化韧性。所制得的硬质合金材料的硬度为 hv 2145。
38.实施例二
39.一种复相共强化硬质合金的制备方法，包括以下步骤：
40.先按照重量份数之和100计：wc 85份，高熵合金10份，金属氧化物 5份进行设计。wc的粒径为6μm。
41.对于高熵合金，按照重量份数之和100计，将钴20份、镍30份、铬 20份、铋10份，钼20份进行配比混合，然后置于球磨设备进行球磨处理，直至获得高熵合金粉末。
42.将wc和金属氧化物分别单独置于球磨机中球磨处理，得到符合粒径要求的wc粉末和金属氧化物粉末。金属氧化物中的各组分的量为wc和高熵合金的重量之和的：zro2为1wt％，la2o3为1wt％，sno2为2wt％，al2o3为2wt％。
43.将高熵合金粉末、wc粉末和金属氧化物粉末混合，然后干燥。
44.压制成型，得到坯料。
45.将压制后的半成品放入烧结炉中，在惰性气氛条件下在300℃的温度下加压烧结，然后冷却得到烧结料。
46.将烧结料研磨成粉末，然后进行放电等离子烧结和成型，得到成品的硬质合金材料。
47.所述放电等离子烧结过程中，烧结工艺条件如下：烧结电流类型：直流脉冲电流；烧结压力：40mpa；烧结加热速率：100℃/min；烧结温度： 1300℃；烧结保温时间：10min；烧结真空度：3pa，当达到设定的烧结温度后进行保温。
48.所述钴、镍、铬、铋，钼粉末的纯度99.95％、粒度1μm。
49.通过以上先烧结、冷却，然后再次放电等离子烧结处理，即前后两次烧结，但是前面的第一次烧结为预烧制，可以有效的提升材料的致密性，并且使金属氧化物中的各个金属元素能够更好的均匀的分布在粘结相中，可以起到提升硬度的作用和强化韧性。所制得的硬质合金材料的硬度为 hv 2155。
50.实施例三
51.一种复相共强化硬质合金的制备方法，包括以下步骤：
52.先按照重量份数之和100计：wc 90份，高熵合金5份，金属氧化物 5份进行设计。wc的粒径为9μm。
53.对于高熵合金，按照重量份数之和100计，将钴30份、镍25份、铬 15份、铋10份，钼20份进行配比混合，然后置于球磨设备进行球磨处理，直至获得高熵合金粉末。
54.将wc和金属氧化物分别单独置于球磨机中球磨处理，得到符合粒径要求的wc粉末和金属氧化物粉末。金属氧化物中的各组分的量为wc和高熵合金的重量之和的：zro2为
2wt％，la2o3为1.5wt％，sno2为3.5wt％， al2o3为3wt％。
55.将高熵合金粉末、wc粉末和金属氧化物粉末混合，然后干燥。
56.压制成型，得到坯料。
57.将压制后的半成品放入烧结炉中，在惰性气氛条件下在250℃的温度下加压烧结，然后冷却得到烧结料。
58.将烧结料研磨成粉末，然后进行放电等离子烧结和成型，得到成品的硬质合金材料。
59.所述放电等离子烧结过程中，烧结工艺条件如下：烧结电流类型：直流脉冲电流；烧结压力：50mpa；烧结加热速率：300℃/min；烧结温度： 1400℃；烧结保温时间：20min；烧结真空度：2pa，当达到设定的烧结温度后进行保温。
60.所述钴、镍、铬、铋，钼粉末的纯度99.99％、粒度1μm。
61.通过以上先烧结、冷却，然后再次放电等离子烧结处理，即前后两次烧结，但是前面的第一次烧结为预烧制，可以有效的提升材料的致密性，并且使金属氧化物中的各个金属元素能够更好的均匀的分布在粘结相中，可以起到提升硬度的作用和强化韧性。所制得的硬质合金材料的硬度为 hv 2215。
62.需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。