ТВЕРДОСПЛАВНОЕ ИЗДЕЛИЕ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

1. Изделие из вольфрамокарбидного твердого сплава, содержащее основу из зерен карбида металла и связки, выбранной из кобальта (Со), никеля (Ni) и железа (Fe), а также содержащее поверхностный слой, определяющий наружную поверхность изделия, причем поверхностный слой содержит от 5 до 25 мас.% вольфрама (W) и от 0,1 до 5 мас.% углерода (С), остальное в поверхностном слое составляет металл или сплав, выбранный из металлов или сплавов связки; при этом поверхностный слой по существу не содержит зерен карбида, согласно определению методами оптической микроскопии или сканирующей электронной микроскопии (SEM), имеет толщину, по меньшей мере, 1 мкм и не более 50 мкм, и содержит кобальт (Со), железо (Fe) или никель (Ni).
2. Изделие из вольфрамокарбидного твердого сплава по п.1, в котором толщина поверхностного слоя составляет, по меньшей мере, 2 мкм и не превышает 20 мкм.
3. Изделие из вольфрамокарбидного твердого сплава по п.1, в котором поверхностный слой содержит от 10 до 15 мас.% вольфрама (W) и от 1 до 4 мас.% углерода (С).
4. Изделие из вольфрамокарбидного твердого сплава по п.1, в котором поверхностный слой содержит от 0,1 до 10 мас.% ванадия (V) или хрома (Cr).
5. Изделие из вольфрамокарбидного твердого сплава по п.3, в котором поверхностный слой содержит от 0,1 до 10 мас.% ванадия (V) или хрома (Cr).
6. Изделие из вольфрамокарбидного твердого сплава по п.1, в котором поверхностный слой содержит от 0,1 до 5 мас.% тантала (Та) или титана (Ti).
7. Изделие из вольфрамокарбидного твердого сплава по п.3, в котором поверхностный слой содержит от 0,1 до 5 мас.% тантала (Та) или титана (Ti).
8. Изделие из вольфрамокарбидного твердого сплава по п.1, в котором поверхностный слой содержит от 0,5 до 15 мас.% молибдена (Мо).
9. Изделие из вольфрамокарбидного твердого сплава по п.3, в котором поверхностный слой содержит от 0,5 до 15 мас.% молибдена (Мо).
10. Изделие из вольфрамокарбидного твердого сплава по п.1, в котором поверхностный слой содержит от 0,1 до 10 мас.% циркония (Zr), от 0,1 до 10 мас.% ниобия (Nb) и от 0,1 до 10 мас.% гафния (Hf).
11. Изделие из вольфрамокарбидного твердого сплава по п.1, в котором поверхностный слой по существу состоит из вольфрама (W) в количестве от 5 до 25 мас.% и углерода (С) в количестве от 0,1 до 5 мас.%, кобальта (Со), никеля (Ni) или железа (Fe) или их сплавов, а также, при необходимости, включает ингибитор роста зерна.
12. Изделие из вольфрамокарбидного твердого сплава по п.3, в котором поверхностный слой по существу состоит из вольфрама (W) в количестве от 5 до 25 мас.% и углерода (С) в количестве от 0,1 до 5 мас.%, кобальта (Со), никеля (Ni) или железа (Fe) или их сплавов, а также, при необходимости, включает ингибитор роста зерна.
13. Изделие из вольфрамокарбидного твердого сплава по п.1, которое содержит межслой, располагаемый между поверхностным слоем и основой изделия, причем межслой имеет толщину от 0,5 до 40 мкм и состоит из зерен карбида и связки, содержащей кобальт (Со), никель (Ni) или железо (Fe); при этом содержание связки в межслое выше ее содержания в основе, по меньшей мере, на 5%.
14. Изделие из вольфрамокарбидного твердого сплава по п.13, в котором содержание связки в межслое постепенно уменьшается от поверхностного слоя к основе.
15. Изделие из вольфрамокарбидного твердого сплава по п.3, которое содержит межслой, располагаемый между поверхностным слоем и основой изделия, причем межслой имеет толщину от 0,5 до 40 мкм и состоит из зерен карбида и связки, содержащей кобальт (Со), никель (Ni) или железо (Fe); при этом содержание связки в межслое выше ее содержания в основе, по меньшей мере, на 5%.
16. Изделие из вольфрамокарбидного твердого сплава по п.1, в котором поверхностный слой находится под действием остаточных растягивающих напряжений от -10 до -500 мегапаскалей (МПа).
17. Способ изготовления вольфрамокарбидного твердого сплава, включающий стадии:
формирования смеси зерен карбида металла и связки, выбранной из кобальта, железа и никеля,
прессования смеси для получения изделия требуемой формы,
спекания изделия при температуре спекания от 1400 до 1500°C в вакууме или инертном газе под давлением,
охлаждение спеченного изделия в инертном газе, азоте, водороде или их смеси до температуры, при которой связка по существу находится в твердом состоянии, причем охлаждение проводится, по меньшей мере, в три этапа, при этом:
средняя скорость охлаждения составляет от 0,01 до 4°C в минуту;
охлаждение на первом этапе проводится от температуры спекания до температуры 1380°C, скорость охлаждения на первом этапе выше скорости охлаждения на втором этапе и выше, по меньшей мере, в пять раз скорости охлаждения на третьем этапе охлаждения;
охлаждение на втором этапе охлаждения проводится от 1380°C до 1340°C, при этом скорость охлаждения на втором этапе вдвое выше скорости охлаждения на третьем этапе охлаждения; и
и охлаждение на третьем этапе охлаждения проводится от 1340°C до 1280°C, при этом скорость охлаждения на третьем этапе охлаждения составляет от 0,01 до 1°C в минуту.
18. Способ по п.17, в котором охлаждение от 1280°C до 1250°C проводится с той же скоростью, что и на третьем этапе охлаждения.