CN101892411A - 一种新型wc基硬质合金材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型高性能WC基硬质合金材料及其制备方法，属于高技术结构陶瓷及其应用领域。所发明的高性能硬质合金材料以质量分数为20～80％的亚微米/纳米WC粉为基质，以2～20％的高温化学稳定性优异的金属Mo、Ni和稀土为粘结剂，并添加0.1～5.0％的晶粒抑制剂、10～80％的高硬材料金刚石或者立方氮化硼微粉为增硬剂和0.5～15％的SiC纳米结构等为增韧剂，并用快速烧结技术——放电等离子体烧结或者中频感应加热烧结制备而成。烧结体晶粒细小，硬度、强度、韧性高，综合耐磨性能好，特别适合制备重载条件下使用的地质钻探机具，也可制作高性能机加工切削刀具、模具等。

Description

一种新型WC基硬质合金材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种新型高性能WC基硬质合金材料及其制备方法，属于高技术结构陶瓷及其应用领域。

背景技术

随着人类对资源需求的不断增长，资源生产面临着作业成本不断上升以及必须解决在愈加困难的岩层中开辟新的储量等问题，苛刻的钻探条件对钻探机具的抵抗破裂和疲劳断裂的强度、韧性和耐磨性的要求越来越高，需要开发既具有高硬度又具有高强度的耐磨材料以及新部件、新机具，适应极端条件下的使用，要求低成本开发新型高硬度、高强度、高韧性和高耐磨的材料。

传统WC-Co硬质合金具有强度和硬度高、耐磨性好、红硬性好、热膨胀系数小、弹性模量高以及化学稳定性好等一系列优良性能；目前，在很多地质、资源领域中，硬质合金钻凿机具得到了广泛的应用。但是，钴是一种储量有限的战略资源且价格较高，传统硬质合金使用了大量的贵重战略资源Co，加剧了资源和环境的紧张局面，研究非Co硬质合金是本领域的一个重要方向，既具有重要经济价值，也具有战略意义。

由于金属Mo、Ni等在自然界中丰度高，且具有比Co更好的化学稳定性，以Mo、Ni等金属作为金属粘结相所获得的WC基硬质合金除具有硬质合金的常见优点外，还可望具有优良的抗氧化性能和耐腐蚀性能。但是，在实际制备过程中，由于金属Mo、Ni等的特殊晶体结构，它们在球磨过程中容易发生晶体的变形和团聚，从而在烧结时形成微孔，造成产品致密度差；必须采用合适的球磨工艺、烧结方法和烧结制度才能获得高性能的WC-Mo(Ni)硬质合金材料。同时，与WC-Co硬质合金相比，使用诸如Mo、Ni等做金属粘结剂时，容易发生WC晶粒的快速生长(疯长)；必须通过合理选择晶粒抑制剂的种类和添加比例，才能有效抑制WC晶粒疯长；从而提高材料的强度。

和WC-Co硬质合金一样，WC和诸如Mo、Ni等金属形成的硬质合金也是由硬质WC相和强韧金属相构成的，金属相含量增大材料强度和韧性增强却硬度减小；反之，金属相含量减小材料硬度虽然增大，材料强度和韧性将减小。为了既能使所得硬质合金具有较高的强度和韧性(必须加入较多的金属粘结剂)，同时具有较高的硬度，在硬质合金中掺入一定量的高硬材料如金刚石或立方氮化硼(c-BN)等是一种重要途径。但是，金刚石在高温烧结条件下容易发生氧化脱碳，如何保证其高温稳定性是重要课题。在WC-Co硬质合金中，由于Co在高温下与c-BN的强烈化学反应，使用c-BN掺杂提高WC-Co硬质合金的硬度十分困难，而在金属Mo、Ni等为粘结相的硬质合金中，由于Mo、Ni等和c-BN较低的化学反应活性，使得采用c-BN掺杂提高硬质合金的硬度成为可能。但是，使用金刚石或c-BN做掺杂剂时，金刚石或c-BN与基体材料的结合力比较弱；因此，提高金刚石或c-BN与基体材料的结合力(即基体材料对金刚石或c-BN的把持力)是提高材料性能的关键所在，而通过在金刚石或c-BN表面通过化学或物理的方式镀一层金属膜(如Mo或Ti或Ni等)是可能提高金刚石或c-BN与基体结合力的有效方式。这种技术还有利于在提高材料硬度的同时，保持硬质合金基质的强度。

对于材料强度和韧性的提高，现代高技术陶瓷工艺常常使用第二相增韧和晶须增韧等方法，现代纳米技术甚至制备得到了超高强度的碳纳米线/管等超高强度增韧材料。但是，在WC-Co硬质合金基体中掺杂晶须(如SiC)或碳纳米线/纳米管等时，在高温下由于硬质合金中的粘结相金属Co和高表面活性的纳米结构材料之间的存在强烈的化学反应，掺杂纳米结构材料后的实际增强增韧效果并不理想。如何在经过高温处理(烧结)后让纳米材料仍然保持其固有高强度特性是现代陶瓷技术领域的重要课题。

再就是，传统的WC-Co硬质合金可以采用热压烧结、热等静压烧结等方法提高同时提高材料的强度、韧性和硬度，但是在用热压烧结、热等静压烧结等方法加工c-BN掺杂硬质合金过程中，c-BN容易发生从高硬度的立方相到低硬度的六方相的转变，无法获得c-BN掺杂的高硬度硬质合金材料。必须采用能量密度大、烧结时间短的现代新型烧结技术，如放电等离子烧结(SPS)技术、中频感应加热烧结技术等。SPS是一种快速烧结新方法，它在粉末颗粒间直接通入脉冲电流进行加热烧结，利用脉冲能、放电脉冲压力和焦耳热产生的瞬时高温场来实现烧结，其升温、降温速率快，保温时间短，使烧结过程快速跳过表面扩散阶段，减少了晶粒的生长时间，降低了烧结温度，所得的烧结样品晶粒均匀、致密度高、力学性能好，为高性能c-BN掺杂硬质合金的研制提供了十分有利的保障。同时，由于烧结快速，所获得硬质合金中WC晶粒生长受到抑制，容易获得纳米晶或者亚微米晶体，有利于所得硬质合金材料的硬度和强度、韧性的同时提高。中频感应加热的原理为电磁感应，其热量在工件内自身产生，由于该加热方式升温速度快，所以氧化脱炭极少，加热效率高，工艺重复性好；感应加热易实现加热均匀，温度控制精确，芯表温差小；感应加热与其它加热方式相比，加热效率高、能耗低、无污染。且通过选用自动上料和自动出料分检装置，自动化程度高，可实现全自动操作。和SPS等烧结技术一样，所得的烧结样品晶粒均匀、致密度高、力学性能好；且由于烧结快速，所获得硬质合金中WC晶粒生长受到抑制，容易获得纳米晶或者亚微米晶体，有利于所得硬质合金材料的硬度和强度、韧性的同时提高。

发明内容

本发明提出一种新型高性能WC基硬质合金材料及其制备方法。用这种材料制作的金属陶瓷硬度高、强度高、韧性好，具有优异的综合耐磨性能。特别适合制作新型重载地质钻探机具，也可以用作高硬材料的机加工刀具、高耐磨模具等。

本发明提出的高性能硬质合金材料配方，以WC为基质，以高温化学稳定性优异的金属为粘结剂，并添加适量的晶粒抑制剂、高硬材料微粉增硬剂和纳米结构增韧剂。

在上述配方中，所述基质为WC亚微米粉或纳米粉，粒径D50小于0.4μm，质量分数为20～80％。

在上述配方中，所述金属粘结剂为高温化学稳定性优异的金属粉末，包括Mo、Ni或者稀土金属中的一种或者多种，质量分数为2～20％。

在上述配方中，所述晶粒抑制剂为TaC、VC、Cr₃C₂、NdC、TiC中一种或者多种，质量分数为0.1～5.0％。

在上述配方中，所述增硬剂为高硬材料金刚石、c-BN微粉或者其表面镀制了一层高温化学稳定性优异的金属Mo、Ni或者稀土金属薄膜的微粉，粒径5～1000μm，质量分数为10～80％。

在上述配方中，所述增韧剂为纳米结构材料，包括碳纳米管/线、SiC纳米线/棒、TiC纳米线/棒以及其表面镀制了一层高温化学稳定性优异的金属Mo、Ni或者稀土金属薄膜的纳米结构材料中的一种或者多种，质量分数为0.5～15％。

本发明提出的所述材料的相应制备方法，其特征在于，所述制备方法依次包括“混料→高能球磨→烘干→研磨过筛→压制/装料→烧结”工艺步骤。

在上述制备方法中，在对所述WC基硬质合金原料按比例称量并进行混料时，同时外加0～10％(质量分数)的有机分散剂和粘接剂，以有利于浆料分散和样品压制过程中成型。并且在混料过程中，将原料按照WC粉、金属粘结剂粉、晶粒抑制剂粉、增硬剂、增韧剂顺序依次加入、分阶段球磨。

在上述制备方法中，所述高能球磨采用湿式球磨技术，其中溶剂为无水乙醇或者溶剂汽油，磨球为高硬耐磨的WC球。所述高能球磨中混合粉末、磨球、溶剂的质量比为1∶(2-20)∶(1-8)。所述高能球磨中，WC粉、金属粘结剂粉、晶粒抑制剂粉混合粉料球磨24～48小时后，再加入增硬剂球磨0.5～2小时，最后加入增韧剂再球磨20～60分钟。

在上述制备方法中，所述烘干采用真空干燥，温度控制在10～100℃，时间6～60小时，真空度0～-0.33Pa。

在上述制备方法中，所述研磨、过筛后，复合陶瓷粉料晶粒小于0.2μm，团聚体小于0.4mm。

在上述制备方法中，所述压制为将称量好的原料放入钢模具中干压成型；所述装料指将称量好的原料放入烧结模具中，压紧，然后直接烧结成型。

在上述制备方法中，所述烧结采用放电等离子体烧结技术或者中频感应加热烧结技术。在放电等离子体烧结过程中，初压为10～38MPa，升温速率160～260℃/min，烧结温度800～1400℃，保温时间2～15min，保温压力30～60MPa；冷却速率750℃以前与升温速率相同，750℃以后随炉冷却。而在中频感应加热烧结过程中，初压为10～38MPa，升温速率200～500℃/min，烧结温度900～1500℃，保温时间5～20min，保温压力30～60MPa；冷却速率750℃以前与升温速率相同，750℃以后随炉冷却。

本发明的有益效果如下：

(1)金刚石或c-BN与基体具有较好的结合力，所获得硬度得到显著提高，强度和韧性得到保持。

(2)由于晶粒抑制剂的作用和特殊烧结技术的采用，烧结时间短、快速，有效地抑制了基质WC晶粒的长大，有利于同时提高材料强度、韧性和硬度。

(3)由于采用了纳米结构增韧剂，有效提高了硬质合金的强度和断裂韧性。

(4)所制造的新型WC基硬质合金材料同时具有高的硬度、强度和韧性，材料综合耐磨性能大幅度提高，且材料抗氧化性和耐腐蚀性优异，可望用于新型重载地质钻探机具，也可用于高性能机加工切削刀具、模具。

附图说明

图1是本发明实施例1所制备的新型WC基硬质合金断口扫描电镜显微结构；

图2是本发明实施例2所制备的新型WC基硬质合金断口扫描电镜显微结构；

图3是本发明实施例3所制备的新型WC基硬质合金断口扫描电镜显微结构；

图4是本发明实施例4所制备的新型WC基硬质合金断口扫描电镜显微结构；

图5是本发明实施例5所制备的新型WC基硬质合金断口扫描电镜显微结构；

图6是本发明实施例6所制备的新型WC基硬质合金断口扫描电镜显微结构。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明。

本发明提出一种新型高性能WC基硬质合金材料及其制备方法，其特征在于，所述高性能硬质合金材料配方，以WC为基质，以高温化学稳定性优异的金属Mo、Ni和稀土金属中的一种或者多种为粘结剂，以TaC、VC、Cr₃C₂、NdC、TiC中一种或者多种为晶粒抑制剂，以高硬材料金刚石、立方氮化硼(c-BN)微粉或者表面镀制了一层高温化学稳定性优异的金属Mo、Ni或者稀土金属薄膜的微粉为增硬剂，以为碳纳米管/线、SiC纳米线/棒、TiC纳米线/棒以及表面镀制了一层高温化学稳定性优异的金属Mo、Ni或者稀土金属薄膜的纳米结构材料中的一种或者多种为增韧剂。

所述制备方法，包括如下工艺步骤和内容：

1)称量：按照所述新型WC基硬质合金设计的组成称取原料，并外加0～10％(质量分数)的有机分散剂和粘接剂。

2)混料：将按比例称取的原料WC粉、金属粘结剂粉、晶粒抑制剂粉加入高能搅拌球磨罐中，并按比例加入有机分散剂和粘接剂、WC磨球和无水乙醇溶剂，搅拌球磨24～48小时。然后按比例加入增硬剂球磨0.5～2小时，再加入增韧剂再球磨20～60分钟。

3)干燥：在真空干燥箱中，将磨细混匀的浆料在10～100℃、真空度0～-0.33Pa下干燥6～60小时。

4)研磨过筛：将烘干的粉料进行研磨，并选用合适孔径的筛子进行过筛。

5)装料：将称量好的原料放入烧结模具中，并压紧。

6)烧结：在放电等离子体烧结炉中或者中频感应加热烧结炉中按照预先设定的烧结制度进行烧结、成型。

7)后处理：经过适当的机加工和抛光、修磨、装备制备得到所需试验样品或者机具。

实施例1：

本发明实施例的新型WC基硬质合金的制造方法和工艺流程如下：

1)称量；按质量分数79％的亚微米WC粉，7％的Mo粉，12％的表面镀Mo金刚石粉，1％的NdC，1％的镀Mo的SiC纳米晶须，以及外加的5％的有机分散剂和粘接剂称取各试剂。

2)混料：将称取的原料WC粉、金属粘结剂粉、晶粒抑制剂粉以及有机分散剂和粘接剂加入高能搅拌球磨罐中，并加入10倍质量的WC磨球和5倍质量的无水乙醇溶剂，搅拌球磨48小时。然后加入所称取的增硬剂球磨1小时，再加入增韧剂再球磨20分钟。

3)干燥：在真空干燥箱中，将磨细混匀的浆料在40℃、真空度-0.33Pa下干燥30小时。

4)研磨过筛：将烘干的粉料用玛瑙研钵研磨，并选用孔径为1mm的筛子进行过筛。

5)装料：将称量好的原料放入Φ20石墨烧结模具中，并用橡胶锤砸紧。

6)烧结：在放电等离子体烧结炉中烧结、成型。初压为10MPa，升温速率180℃/min，烧结温度850℃，保温时间2min，保温压力40MPa；冷却速率750℃以前与升温速率相同，750℃以后采用炉冷。

7)后处理：经过适当的机加工和抛光制备得到所需试验样品。

本实施例所制备的新型WC基硬质合金平均硬度为2800HV(载荷500g，时间20s)，晶粒大小均匀，强度2100MPa以上，断裂韧性16.5MPa·m^1/2以上。

实施例2：

本发明实施例的新型WC基硬质合金的制造方法和工艺流程如下：

1)称量；按质量分数79％的亚微米WC粉，7％的Ni粉，12％的表面镀Ni金刚石粉，1％的TaC粉，1％的镀Ni的SiC纳米晶须，以及外加的5％的有机分散剂和粘接剂称取各试剂。

2)混料：将称取的原料WC粉、金属粘结剂粉、晶粒抑制剂粉以及有机分散剂和粘接剂加入高能搅拌球磨罐中，并加入10倍质量的WC磨球和5倍质量的无水乙醇溶剂，搅拌球磨48小时。然后加入所称取的增硬剂球磨1小时，再加入增韧剂再球磨20分钟。

3)干燥：在真空干燥箱中，将磨细混匀的浆料在35℃、真空度-0.33Pa下干燥40小时。

4)研磨过筛：将烘干的粉料用玛瑙研钵研磨，并选用孔径为1mm的筛子进行过筛。

5)装料：将称量好的原料放入Φ20石墨烧结模具中，并用橡胶锤砸紧。

6)烧结：在放电等离子体烧结炉中烧结、成型。初压为25MPa，升温速率200℃/min，烧结温度830℃，保温时间3min，保温压力50MPa；冷却速率750℃以前与升温速率相同，750℃以后采用炉冷。

7)后处理：经过适当的机加工和抛光制备得到所需试验样品。

本实施例所制备的新型WC基硬质合金平均硬度为2700HV(载荷500g，时间20s)，晶粒大小均匀，强度2200MPa以上，断裂韧性17MPa·m^1/2以上。

实施例3：

本发明实施例的新型WC基硬质合金的制造方法和工艺流程如下：

1)称量；按质量分数75％的亚微米WC粉，7％的Mo粉和1％的Y(以Y计的Y₂O₃粉)，15％的表面镀Mo金刚石粉，1％的VC，1％的SiC纳米晶须，以及外加的5％的有机分散剂和粘接剂称取各试剂。

2)混料：将称取的原料WC粉、金属粘结剂粉、晶粒抑制剂粉以及有机分散剂和粘接剂加入高能搅拌球磨罐中，并加入10倍质量的WC磨球和5倍质量的无水乙醇溶剂，搅拌球磨48小时。然后加入所称取的增硬剂球磨1小时，再加入增韧剂再球磨20分钟。

3)干燥：在真空干燥箱中，将磨细混匀的浆料在40℃、真空度-0.33Pa下干燥40小时。

4)研磨过筛：将烘干的粉料用玛瑙研钵研磨，并选用孔径为1mm的筛子进行过筛。

5)装料：将称量好的原料放入Φ20石墨烧结模具中，并用橡胶锤砸紧。

6)烧结：在中频感应加热烧结过程中，初压为10MPa，升温速率200℃/min，烧结温度850℃，保温时间5min，保温压力50MPa；冷却速率750℃以前与升温速率相同，750℃以后随炉冷却。

7)后处理：经过适当的机加工和抛光制备得到所需试验样品。

本实施例所制备的新型WC基硬质合金平均硬度为3200HV(载荷500g，时间20s)，晶粒大小均匀，强度2000MPa以上，断裂韧性16MPa·m^1/2以上。

实施例4：

本发明实施例的新型WC基硬质合金的制造方法和工艺流程如下：

1)称量；按质量分数75％的亚微米WC粉，8％的Ni粉，15％的表面镀Ni的c-BN粉，1％的NdC粉，1％的镀Ni的SiC纳米晶须，以及外加的5％的有机分散剂和粘接剂称取各试剂。

2)混料：将称取的原料WC粉、金属粘结剂粉、晶粒抑制剂粉以及有机分散剂和粘接剂加入高能搅拌球磨罐中，并加入10倍质量的WC磨球和5倍质量的无水乙醇溶剂，搅拌球磨48小时。然后加入所称取的增硬剂球磨0.5小时，再加入增韧剂再球磨20分钟。

3)干燥：在真空干燥箱中，将磨细混匀的浆料在30℃、真空度-0.30Pa下干燥40小时。

4)研磨过筛：将烘干的粉料用玛瑙研钵研磨，并选用孔径为1mm的筛子进行过筛。

5)装料：将称量好的原料放入Φ20石墨烧结模具中，并用橡胶锤砸紧。

6)烧结：在放电等离子体烧结炉中烧结、成型。初压为10MPa，升温速率230℃/min，烧结温度1200℃，保温时间5min，保温压力35MPa；冷却速率750℃以前与升温速率相同，750℃以后采用炉冷。

7)后处理：经过适当的机加工和抛光制备得到所需试验样品。

本实施例所制备的新型WC基硬质合金平均硬度为2900HV(载荷500g，时间20s)，晶粒大小均匀，强度2100MPa以上，断裂韧性17MPa·m^1/2以上。

实施例5：

本发明实施例的新型WC基硬质合金的制造方法和工艺流程如下：

1)称量；按质量分数78％的亚微米WC粉，8％的Mo粉，12％的表面镀Mo的c-BN粉，1％的VC，1％的镀Mo的SiC纳米晶须，以及外加的5％的有机分散剂和粘接剂称取各试剂。

2)混料：将称取的原料WC粉、金属粘结剂粉、晶粒抑制剂粉以及有机分散剂和粘接剂加入高能搅拌球磨罐中，并加入10倍质量的WC磨球和5倍质量的无水乙醇溶剂，搅拌球磨48小时。然后加入所称取的增硬剂球磨0.5小时，再加入增韧剂再球磨20分钟。

3)干燥：在真空干燥箱中，将磨细混匀的浆料在20℃、真空度-0.33Pa下干燥45小时。

4)研磨过筛：将烘干的粉料用玛瑙研钵研磨，并选用孔径为1mm的筛子进行过筛。

5)装料：将称量好的原料放入Φ20石墨烧结模具中，并用橡胶锤砸紧。

6)烧结：在放电等离子体烧结炉中烧结、成型。初压为30MPa，升温速率220℃/min，烧结温度1300℃，保温时间3min，保温压力50MPa；冷却速率750℃以前与升温速率相同，750℃以后采用炉冷。

7)后处理：经过适当的机加工和抛光制备得到所需试验样品。

本实施例所制备的新型WC基硬质合金平均硬度为2900HV(载荷500g，时间20s)，晶粒大小均匀，强度2300MPa以上，断裂韧性18MPa·m^1/2以上。

实施例6：

本发明实施例的新型WC基硬质合金的制造方法和工艺流程如下：

1)称量；按质量分数80％的亚微米WC粉，7％的Mo粉和1％的Y(以Y计的Y₂O₃粉)，10％的表面镀Mo的c-BN粉，1％的VC，1％的SiC纳米晶须，以及外加的5％的有机分散剂和粘接剂称取各试剂。

2)混料：将称取的原料WC粉、金属粘结剂粉、晶粒抑制剂粉以及有机分散剂和粘接剂加入高能搅拌球磨罐中，并加入10倍质量的WC磨球和5倍质量的无水乙醇溶剂，搅拌球磨48小时。然后加入所称取的增硬剂球磨0.5小时，再加入增韧剂再球磨20分钟。

3)干燥：在真空干燥箱中，将磨细混匀的浆料在40℃、真空度-0.33Pa下干燥40小时。

4)研磨过筛：将烘干的粉料用玛瑙研钵研磨，并选用孔径为1mm的筛子进行过筛。

5)装料：将称量好的原料放入Φ20石墨烧结模具中，并用橡胶锤砸紧。

6)烧结：在中频感应加热烧结过程中，初压为15MPa，升温速率200℃/min，烧结温度1200℃，保温时间5min，保温压力50MPa；冷却速率750℃以前与升温速率相同，750℃以后随炉冷却。

7)后处理：经过适当的机加工和抛光制备得到所需试验样品。

本实施例所制备的新型WC基硬质合金平均硬度为2700HV(载荷500g，时间20s)，晶粒大小均匀，强度2100MPa以上，断裂韧性16.5MPa·m^1/2以上。

Claims (2)

1.一种高硬、高强、高韧的WC基硬质合金材料，其特征在于，以WC为基质，以高温化学稳定性优异的金属为粘结剂，并添加适量的晶粒抑制剂、高硬材料微粉增硬剂和纳米结构增韧剂。所述材料的组分包括20～80％(质量分数，下同)的亚微米/纳米WC粉为基质，2～20％的高温化学稳定性优异的金属Mo、Ni和稀土中的一种或者多种为粘结剂，0.1～5.0％的晶粒TaC、VC、Cr₃C₂、NdC、TiC中一种或者多种为晶粒抑制剂，10～80％的高硬材料金刚石、c-BN微粉或者其表面镀制了一层高温化学稳定性优异的金属Mo、Ni或者稀土金属薄膜的微粉为增硬剂，和0.5～15％的碳纳米管/线、SiC纳米线/棒、TiC纳米线/棒以及其表面镀制了一层高温化学稳定性优异的金属Mo、Ni或者稀土金属薄膜的纳米结构材料中的一种或者多种为增韧剂。

2.按照权利要求1所述的WC基硬质合金材料的制备方法，其特征在于，所述材料制备方法依次包括“混料→高能球磨→烘干→研磨过筛→压制/装料→烧结”工艺步骤。所述陶瓷粉料在进行混料时，外加0～10％(质量分数)的有机分散剂和粘接剂，并将原料按照WC粉、金属粘结剂粉、晶粒抑制剂粉、增硬剂、增韧剂顺序依次加入、分阶段球磨；其中WC粉、金属粘结剂粉、晶粒抑制剂粉混合粉料高能球磨24～48小时后，再加入增硬剂球磨0.5～2小时，最后加入增韧剂再球磨20～60分钟。所述烘干采用真空干燥，温度控制在10～100℃，时间6～60小时，真空度0～-0.33Pa。所述烧结采用放电等离子体烧结技术或者中频感应加热烧结技术；其中在放电等离子体烧结过程中，初压为10～38MPa，升温速率160～260℃/min，烧结温度800～1400℃，保温时间2～15min，保温压力30～60MPa；冷却速率750℃以前与升温速率相同，750℃以后随炉冷却；而在中频感应加热烧结过程中，初压为10～38MPa，升温速率200～500℃/min，烧结温度900～1500℃，保温时间5～20min，保温压力30～60MPa；冷却速率750℃以前与升温速率相同，750℃以后随炉冷却。

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