1.一种高熵合金结合的WC硬质合金基体金刚石复合片,其特征在于,所述金刚石复合片由硬质合金基体和金刚石层构成,所述硬质合金基体由高熵合金和WC组成,其中高熵合金的质量分数为10wt.%,WC的质量分数为90wt.%;
其制备方法,包括如下步骤:
S1、备选混料:首先称量高熵合金粉末,再加入WC粉末进行球磨混料,或者分别称量高熵合金组元的金属单质粉末和WC粉末,装入球磨罐中进行球磨混料,球料比10:1,转速为
300r/min,球磨时间为10h;
S2、预压成型:将步骤S1得到的高熵合金和WC混合物粉末预压成形,预压压力为50MPa,预压时间为1min;
S3、烧结:将步骤S2得到的高熵合金结合的WC硬质合金成形体进行烧结;
S4、金刚石备料:选择一种或几种不同粒度的金刚石按照预定的质量分数称量进行球混;
S5、组装:将步骤S4混合后的金刚石放置于步骤S3制备的高熵合金结合的WC硬质合金基体端面上,厚度为1‑2mm;
S6、烧结合成:将步骤S5组装的复合体进行烧结,得到高熵合金结合的WC硬质合金基体金刚石复合片;
步骤S1采用的高熵合金粉末包括但不局限于CoCrNiCuFe,即能够形成高熵合金的金属单质组元,或由金属单质组元粉末合成的高熵合金粉体;金属单质组元包括Al、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn;
步骤S6中烧结方法为高温高压烧结;烧结压力为5‑8GPa,烧结温度为1500‑1700℃,升温速率为30℃/min,保温时间为30min。
2.根据权利要求1所述的高熵合金结合的WC硬质合金基体金刚石复合片的制备方法,其特征在于,制备高熵合金所用到的所有原料粉末的纯度≥99%;除Mn粉晶粒度≤45μm外,其他金属粉末晶粒度均≤30μm。
3.根据权利要求2所述的高熵合金结合的WC硬质合金基体金刚石复合片,其特征在于,高熵合金结合剂制备方法为机械合金化法,以高熵合金组元的金属单质粉末作为原料,按既定配比称取各金属单质粉末后采用机械合金化法制得高熵合金粉末,球料比20:1,转速为400r/min,球磨时间为30h。
4.根据权利要求1所述的高熵合金结合的WC硬质合金基体金刚石复合片,其特征在于,步骤S1中,WC粉末粒度选择为20nm‑4μm,纯度≥99%。
5.根据权利要求1所述的高熵合金结合的WC硬质合金基体金刚石复合片,其特征在于,步骤S4中,金刚石粒度为0.5‑30μm,纯度≥99%。
6.根据权利要求1所述的高熵合金结合的WC硬质合金基体金刚石复合片,其特征在于,步骤S3中的烧结方法为放电等离子烧结;烧结温度为1200℃,升温速率为100℃/min,保温时间为5min,烧结压力为40MPa。
7.根据权利要求6所述的高熵合金结合的WC硬质合金基体金刚石复合片,其特征在于,步骤S3烧结后,得到毛坯,将制备的毛坯进行表面磨削、去毛刺处理,制得高熵合金结合的WC硬质合金基体。
8.根据权利要求1所述的高熵合金结合的WC硬质合金基体金刚石复合片,其特征在于,步骤S6烧结后降温卸压,得到毛坯,将制备的毛坯进行表面磨削、去毛刺处理,制得高熵合金结合的WC硬质合金基体金刚石复合片。