本發(fā)明屬于挖掘設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種梯度硬質(zhì)合金、制備方法及截齒頭。

背景技術(shù)：
礦用截齒是采煤及巷道掘進(jìn)機(jī)械中的易損件之一，是落煤及碎煤的主要工具，由于其工作條件的因素，礦用截齒也是礦山機(jī)械更換最頻繁的零部件之一。中國(guó)是煤礦消耗大國(guó)，相應(yīng)的，礦用截齒的消耗量也非常大。大量的礦用截齒消耗不僅增加采煤成本、影響煤碳生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，而且還會(huì)因?yàn)楦鼡Q截齒的時(shí)間增加而降低生產(chǎn)效率。因此，它的性能好壞直接影響采煤機(jī)械生產(chǎn)能力的發(fā)揮、功率的消耗、工作平穩(wěn)性和其他相關(guān)零部件的使用壽命。目前市場(chǎng)上所用的礦用截齒一般是由齒柄、齒體及齒頭構(gòu)成。截齒頭是礦用截齒的主要工作部位，它也是決定礦用截齒的機(jī)械性能及使用壽命的關(guān)鍵部位。礦用截齒的使用工況相當(dāng)復(fù)雜，環(huán)境惡劣，需要截齒頭既滿足耐磨性，又具有較好的韌性，能夠保證足夠長(zhǎng)的掘進(jìn)能力。即，要求截齒頭同時(shí)具有高強(qiáng)度和高硬度。目前，現(xiàn)有的截齒頭多為鍛造成型的30CrMn鋼、Si鋼、42CrM鋼。上述材料韌性較好，在采掘時(shí)很少發(fā)生斷裂，但是這些材料為了便于鍛造成型以鉆孔鑲焊硬質(zhì)合金，限制了合金元素加入量，其硬度受到影響，使其耐磨性能不好，限制了其在采掘作業(yè)時(shí)的工作效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種梯度硬質(zhì)合金、制備方法及截齒頭，本發(fā)明提供的梯度硬質(zhì)合金同時(shí)具有高硬度和高強(qiáng)度。本發(fā)明提供一種梯度硬質(zhì)合金，由硬度層單片模坯和強(qiáng)度層單片模坯交疊復(fù)合得到，所述硬度層單片模坯包括90～94wt％的WC，5～8wt％的Co，余量為TaC；所述強(qiáng)度層單片模坯包括84～88wt％的WC，10～15wt％的Co，余量為TaC。優(yōu)選的，所述硬度層單片模坯的厚度為0.1～10mm。優(yōu)選的，所述強(qiáng)度層單片模坯的厚度為0.1～10mm。優(yōu)選的，所述強(qiáng)度層單片模坯與硬度層單片模坯的厚度比為1：(0.5～2)。本發(fā)明提供一種梯度硬質(zhì)合金的制備方法，包括以下步驟：A)將硬度層混合料進(jìn)行注射成型，得到硬度層單片模坯，將強(qiáng)度層混合料進(jìn)行注射成型，得到強(qiáng)度層單片模坯，所述硬度層混合料包括90～94wt％的WC，5～8wt％的Co，余量的TaC，所述強(qiáng)度層混合料包括84～88wt％的WC，10～15wt％的Co，余量的TaC；B)將所述硬度層單片模坯和強(qiáng)度層單片模坯交疊，進(jìn)行溫壓成型，得到梯度硬質(zhì)合金坯體；C)將所述梯度硬質(zhì)合金坯體進(jìn)行燒結(jié)，得到梯度硬質(zhì)合金。優(yōu)選的，所述步驟A)中注射成型的溫度為80～170℃。優(yōu)選的，所述步驟B)中溫壓成型的溫度為150～300℃。優(yōu)選的，所述步驟C)中燒結(jié)的溫度為1300～1450℃；所述燒結(jié)的時(shí)間為60～90min。本發(fā)明提供一種截齒頭，包括梯度和復(fù)合在所述基體上的梯度硬質(zhì)合金，所述梯度硬質(zhì)合金為上文所述的梯度硬質(zhì)合金或上文所述的制備方法得到的梯度硬質(zhì)合金；所述基體包括84～88wt％的WC，10～15wt％的Co，余量為TaC。優(yōu)選的，所述梯度硬質(zhì)合金的高度為所述截齒頭高度的1/3～1/2；所述基體的高度為所述截齒頭高度的1/2～2/3。申請(qǐng)人研究發(fā)現(xiàn)，梯度功能復(fù)合材料(FGM)與均一材料、復(fù)合材料不同。它是選用兩種(或多種)性能不同的材料，通過連續(xù)地改變這兩種(或多種)材料的組成和結(jié)構(gòu)，使其界面消失導(dǎo)致材料的性能隨著材料的組成和結(jié)構(gòu)的變化而緩慢變化。由于FGM的材料組分是在一定的空間方向上連續(xù)變化的特點(diǎn)，因此它能有效地克服傳統(tǒng)復(fù)合材料的不足：1)將FGM用作界面層來連接不相容的兩種材料，可以大大地提高粘結(jié)強(qiáng)度；2)將FGM用作界面層可以減小殘余應(yīng)力和熱應(yīng)力；3)將FGM用作界面層可以消除連接材料中界面交叉點(diǎn)以及應(yīng)力自由端點(diǎn)的應(yīng)力奇異性；4)用FGM代替?zhèn)鹘y(tǒng)的均勻材料，既可以增強(qiáng)連接強(qiáng)度也可以減小裂紋驅(qū)動(dòng)力。有鑒于此，本發(fā)明提供了一種梯度硬質(zhì)合金，由硬度層單片模坯和強(qiáng)度層單片模坯交疊復(fù)合得到，所述硬度層單片模坯包括90～94wt％的WC，5～8wt％的Co，余量為TaC；所述強(qiáng)度層單片模坯包括84～88wt％的WC，10～15wt％的Co，余量為TaC。本發(fā)明利用兩種分別具有高強(qiáng)度和高硬度的混合料制備出硬度和強(qiáng)度呈梯度分布的材料，使本發(fā)明提供的梯度硬質(zhì)合金同時(shí)具有高強(qiáng)度和高硬度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的梯度硬質(zhì)合金的硬度大于91HRA，強(qiáng)度大于3600KN/mm2。本發(fā)明還提供了一種梯度硬質(zhì)合金的制備方法，本發(fā)明將注射成型和溫壓成型復(fù)合使用，使硬度層單片模坯和強(qiáng)度層單片模坯之間的結(jié)合自然過渡，融為一體，無任何孔隙等缺陷出現(xiàn)。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例1得到的截齒頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例1得到的截齒頭中強(qiáng)度層和硬度層交界處的金相圖(200μm)；圖3為本發(fā)明實(shí)施例1得到的截齒頭中強(qiáng)度層和硬度層交界處的金相圖(10μm)。具體實(shí)施方式本發(fā)明提供了一種梯度硬質(zhì)合金，由硬度層單片模坯和強(qiáng)度層單片模坯交疊復(fù)合得到，所述硬度層單片模坯包括90～94wt％的WC，5～8wt％的Co，余量為TaC；所述強(qiáng)度層單片模坯包括84～88wt％的WC，10～15wt％的Co，余量為TaC。本發(fā)明提供的梯度硬質(zhì)合金同時(shí)具有高強(qiáng)度和高硬度。本發(fā)明提供的梯度硬質(zhì)合金由硬度層單片模坯和強(qiáng)度層單片模坯交疊復(fù)合得到，所述硬度層單片模坯包括90～94wt％的WC，5～8wt％的Co，余量為TaC，優(yōu)選包括91～93wt％的WC，6～7wt％的Co，余量為TaC，更優(yōu)選包括92wt％的WC，6.5wt％的Co，余量為TaC；所述硬度層單片模坯的厚度優(yōu)選為0.1～10mm，更優(yōu)選為0.5～8mm，最優(yōu)選為0.6～4mm。在本發(fā)明中，所述強(qiáng)度層單片模坯包括84～88wt％的WC，10～15wt％的Co，余量為TaC，優(yōu)選包括85～87wt％的WC，11～14wt％的Co，余量的TaC，更優(yōu)選包括86wt％的WC，12～13wt％的Co，余量的TaC；所述強(qiáng)度層單片模坯的厚度優(yōu)選為0.1～10mm，更優(yōu)選為0.5～8mm，最優(yōu)選為0.6～4mm。本發(fā)明優(yōu)選將若干個(gè)強(qiáng)度層單片模坯和若干個(gè)硬度層單片模坯依次交疊，進(jìn)行復(fù)合，形成硬度層和強(qiáng)度層依次交疊的梯度硬質(zhì)合金。在本發(fā)明中，所述強(qiáng)度層單片模坯和硬度層單片模坯的厚度比優(yōu)選為1：(0.5～2)，更優(yōu)選為1:1；本發(fā)明對(duì)所述強(qiáng)度層單片模坯和硬度層單片模坯的個(gè)數(shù)沒有特殊的限制，根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的個(gè)數(shù)即可，本發(fā)明優(yōu)選采用一個(gè)強(qiáng)度層單片模坯疊放一個(gè)硬度層單片模坯，依次類推，得到一層強(qiáng)度層和一層硬度層均勻交替疊加的梯度硬質(zhì)合金，也就是說，在所述梯度硬質(zhì)合金中的硬度層和強(qiáng)度層的厚度相同的情況下，得到的梯度硬質(zhì)合金能夠具有更好的性能，因?yàn)檫@樣的梯度硬質(zhì)合金的梯度分布均勻，不會(huì)造成實(shí)際作業(yè)中局部出現(xiàn)脫落或崩裂的情況。在能保證其耐磨的同時(shí)，又具有好的沖擊韌性。本發(fā)明提供了一種梯度硬質(zhì)合金的制備方法，包括以下步驟：A)將硬度層混合料進(jìn)行注射成型，得到硬度層單片模坯，將強(qiáng)度層混合料進(jìn)行注射成型，得到強(qiáng)度層單片模坯，所述硬度層混合料包括90～94wt％的WC，5～8wt％的Co，余量的TaC，所述強(qiáng)度層混合料包括84～88wt％的WC，10～15wt％的Co，余量的TaC；B)將所述硬度層單片模坯和強(qiáng)度層單片模坯交疊，進(jìn)行溫壓成型，得到梯度硬質(zhì)合金坯體；C)將所述梯度硬質(zhì)合金坯體進(jìn)行燒結(jié)，得到梯度硬質(zhì)合金。本發(fā)明將硬度層混合料進(jìn)行注射成型，得到硬度層單片模坯，所述硬度層混合料包括90～94wt％的WC，5～8wt％的Co，余量的TaC，優(yōu)選包括91～93wt％的WC，6～7wt％的Co，余量為TaC，更優(yōu)選包括92wt％的WC，6.5wt％的Co，余量為TaC；在本發(fā)明中，所述硬度層混合料優(yōu)選還包括發(fā)泡劑和成型劑，所述發(fā)泡劑優(yōu)選包括高密度聚乙烯和/或聚乙二醇，所述成型劑優(yōu)選包括高溫蠟和/或低溫蠟，所述WC、Co和TaC的質(zhì)量之和與所述發(fā)泡劑和成型劑的質(zhì)量之比優(yōu)選為(75～85)：(5～15)：(1～10)。本發(fā)明對(duì)所述發(fā)泡劑和成型劑的來源沒有特殊的限制，采用普通市售商品即可。在本發(fā)明中，所述硬度層混合料注射成型的溫度優(yōu)選為80～170℃，更優(yōu)選為90～160℃，最優(yōu)選為100～150℃；本發(fā)明對(duì)所述注射成型的壓力沒有特殊的限制，根據(jù)產(chǎn)品的尺寸和密度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整；具體的，本發(fā)明優(yōu)選將所述硬度層混合料倒入粉末冶金注塑機(jī)的進(jìn)料口，設(shè)定分段加熱的程序，使得混合料在注塑機(jī)模腔中熔化、排氣及碾壓破碎，最后從出料口出來，進(jìn)入通過三維軟件設(shè)計(jì)好的組合模具中，根據(jù)產(chǎn)品的尺寸和密度，配以一定的壓力，如，直徑為50mm，高度為30mm的產(chǎn)品，在注塑擠壓成型過程中需要的壓力為14MPa。第一次擠壓成型底部流道和凹型腔，隨后將模具冷卻到80～100℃后解壓；裝配型腔陰模和復(fù)合模，再次注入混合料，模體經(jīng)過二次感應(yīng)升溫至150～170℃，配以成型壓力第二次擠壓成型上部包覆蓋及型腔，冷卻后脫模獲得硬度層單片模坯。在本發(fā)明中，所述硬度層單片模坯的厚度優(yōu)選為0.1～10mm，更優(yōu)選為0.5～8mm，最優(yōu)選為0.6～4mm。本發(fā)明將強(qiáng)度層混合料進(jìn)行注射成型，得到強(qiáng)度層單片模坯，所述強(qiáng)度層混合料包括84～88wt％的WC，10～15wt％的Co，余量為TaC，優(yōu)選包括85～87wt％的WC，11～14wt％的Co，余量的TaC，更優(yōu)選包括86wt％的WC，12～13wt％的Co，余量的TaC。在本發(fā)明中，所述強(qiáng)度層混合料優(yōu)選還包括發(fā)泡劑和成型劑，所述發(fā)泡劑優(yōu)選包括高密度聚乙烯和/或聚乙二醇，所述成型劑優(yōu)選包括高溫蠟和/或低溫蠟，所述WC、Co和TaC的質(zhì)量之和與所述發(fā)泡劑和成型劑的質(zhì)量之比優(yōu)選為(70～80)：(5～15)：(5～15)。本發(fā)明對(duì)所述發(fā)泡劑和成型劑的來源沒有特殊的限制，采用普通市售商品即可。在本發(fā)明中，所述強(qiáng)度層混合料注射成型的溫度優(yōu)選為80～170℃，更優(yōu)選為90～160℃，最優(yōu)選為100～150℃；本發(fā)明對(duì)所述注射成型的壓力沒有限制，按照產(chǎn)品的尺寸和密度進(jìn)行調(diào)整即可；具體的，本發(fā)明優(yōu)選將所述強(qiáng)度層混合料倒入粉末冶金注塑機(jī)的進(jìn)料口，設(shè)定分段加熱的程序，使得混合料在注塑機(jī)模腔中熔化、排氣及碾壓破碎，最后從出料口出來，進(jìn)入通過三維軟件設(shè)計(jì)好的組合模具中，配以一定的壓力，第一次擠壓成型底部流道和凹型腔，隨后將模具冷卻到80～100℃后解壓；裝配型腔陰模和復(fù)合模，再次注入混合料，模體經(jīng)過二次感應(yīng)升溫至150～170℃，配以成型壓力第二次擠壓成型上部包覆蓋及型腔，冷卻后脫模獲得硬度層和強(qiáng)度層。所述強(qiáng)度層單片模坯的厚度優(yōu)選為0.1～10mm，更優(yōu)選為0.5～8mm，最優(yōu)選為0.6～4mm。得到所述硬度層單片模坯和強(qiáng)度層單片模坯后，本發(fā)明將所述硬度層單片模坯和強(qiáng)度層單片模坯依次交疊，進(jìn)行溫壓成型，得到梯度硬質(zhì)合金坯體。本發(fā)明優(yōu)選將所述硬度層單片模坯和強(qiáng)度層單片模坯交替疊放，即，一層硬度層單片模坯疊加一層強(qiáng)度層單片模坯，依次疊加若干層后，然后進(jìn)行溫壓成型，形成硬度層和強(qiáng)度層，得到梯度硬質(zhì)合金坯體，在本發(fā)明中，所述溫壓成型的溫度優(yōu)選為150～300℃，更優(yōu)選為160～280℃，最優(yōu)選為150～250℃；本發(fā)明對(duì)所述溫壓成型的壓力沒有特殊的限制。本發(fā)明對(duì)所述硬度層單片模坯和強(qiáng)度層單片模坯的層數(shù)沒有特殊的限制，根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇即可。完成所述溫壓成型后，本發(fā)明優(yōu)選將所述梯度硬質(zhì)合金坯體放入真空干燥箱中進(jìn)行加熱處理，以鞏固各層膜坯之間的結(jié)合力。在本發(fā)明中，所述加熱處理的溫度優(yōu)選為200～260℃，更優(yōu)選為220～250℃；所述加熱處理的時(shí)間優(yōu)選為1～3小時(shí)，更優(yōu)選為2小時(shí)。本發(fā)明將所述梯度硬質(zhì)合金坯體進(jìn)行燒結(jié)，得到梯度硬質(zhì)合金。本發(fā)明優(yōu)選將所述梯度硬質(zhì)合金坯體在汽油中浸泡，然后將浸泡過的梯度硬質(zhì)合金坯體進(jìn)行燒結(jié)，得到梯度硬質(zhì)合金。在本發(fā)明中，所述浸泡的時(shí)間優(yōu)選為6～8小時(shí)，更優(yōu)選為5～7小時(shí)。本發(fā)明對(duì)所述浸泡用的汽油的種類和來源沒有特殊的限制。傳統(tǒng)硬質(zhì)合金成型劑是石蠟、PEG或橡膠，一般通過預(yù)燒結(jié)進(jìn)行脫除，其過程漫長(zhǎng)且成本高。本發(fā)明在燒結(jié)前將所述梯度硬質(zhì)合金坯體在汽油中浸泡一段時(shí)間，然后再將浸泡過的坯體進(jìn)行燒結(jié)，能夠有效脫除成型劑，并且其時(shí)間將大大縮短，節(jié)約制造成本。在本發(fā)明中，所述燒結(jié)的溫度優(yōu)選為1300～1450℃，更優(yōu)選為1350～1400℃；所述燒結(jié)的時(shí)間優(yōu)選為60～90min，更優(yōu)選為70～80min。本發(fā)明優(yōu)選采用真空脫蠟一體爐進(jìn)行所述燒結(jié)。本發(fā)明還提供了一種截齒頭，包括基體和復(fù)合在所述基體上的梯度硬質(zhì)合金，所述梯度硬質(zhì)合金為上述技術(shù)方案中所述的梯度硬質(zhì)合金；所述基體包括84～88wt％的WC，10～15wt％的Co，余量為TaC。參見圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例1得到的截齒頭的結(jié)構(gòu)示意圖，圖1中，01為梯度硬質(zhì)合金，011為硬度層(黑色條狀部分)，012為強(qiáng)度層(白色條狀部分)，02為基體，03為應(yīng)力孔。在本發(fā)明中，所述梯度硬質(zhì)合金為上述技術(shù)方案中所述的梯度硬質(zhì)合金，將其打磨成實(shí)際所需的形狀即可，在此不再贅述。在本發(fā)明中，所述基體包括84～88wt％的WC，10～15wt％的Co，余量為TaC，優(yōu)選包括85～87wt％的WC，11～14wt％的Co，余量的TaC，更優(yōu)選包括86wt％的WC，12～13wt％的Co，余量的TaC。在本發(fā)明中，所述梯度硬質(zhì)合金的高度優(yōu)選為所述截齒頭高度的1/3～1/2；所述基體的高度優(yōu)選為所述截齒頭高度的1/2～2/3。本發(fā)明對(duì)所述截齒頭的尺寸及形狀沒有特殊的限制，按照實(shí)際需求選定即可。在本發(fā)明中，所述基體的底部?jī)?yōu)選設(shè)置有應(yīng)力孔，以釋放所述截齒頭工作中的應(yīng)力，所述應(yīng)力孔優(yōu)選設(shè)置在所述基體底部的正中間，所述應(yīng)力孔的直徑優(yōu)選為2～4mm，更優(yōu)選為3mm，所述應(yīng)力孔的高度優(yōu)選為1～3mm，更優(yōu)選為2mm。本發(fā)明優(yōu)選按照以下步驟制備得到截齒頭：1)將強(qiáng)度層混合料進(jìn)行注射成型，得到強(qiáng)度層單片模坯，所述強(qiáng)度層混合料包括84～88wt％的WC，10～15wt％的Co，余量的TaC；2)將所述強(qiáng)度層單片模坯堆疊，得到基體坯體，然后將梯度硬質(zhì)合金坯體與基體層坯體疊放，進(jìn)行溫壓成型，得到截齒頭坯體，所述梯度硬質(zhì)合金坯體為上述技術(shù)方案梯度硬質(zhì)合金的制備方法中步驟B)得到的梯度硬質(zhì)合金；3)將所述截齒頭坯體進(jìn)行燒結(jié)，得到截齒頭。在本發(fā)明中，所述步驟1)中強(qiáng)度層混合料注射成型的方法與上述技術(shù)方案中梯度硬質(zhì)合金的制備方法中的步驟A)中的強(qiáng)度層混合料注射成型的方法一致，在此不再贅述。本發(fā)明將所述強(qiáng)度層單片模坯堆疊，得到基體坯體，然后將所述梯度硬質(zhì)合金坯體與基體坯體疊放，進(jìn)行溫壓成型，得到截齒頭坯體。在本發(fā)明中，所述強(qiáng)度層堆疊的層數(shù)和高度沒有具體的限制，使得最終得到的基體層的高度為所述截齒頭高度的1/2～2/3即可。在本發(fā)明中，所述溫壓成型的溫度優(yōu)選為150～300℃，更優(yōu)選為160～280℃，最優(yōu)選為150～250℃；本發(fā)明對(duì)所述溫壓成型的壓力沒有特殊限制。在本發(fā)明中，所述步驟4)中的燒結(jié)與上述技術(shù)方案中梯度硬質(zhì)合金的制備方法中步驟C)中的燒結(jié)的方法一致，在此不再贅述。本發(fā)明優(yōu)選在所述燒結(jié)結(jié)束后進(jìn)行冷卻，得到截齒頭毛坯，將所述毛坯進(jìn)行磨削加工，得到截齒頭。本發(fā)明采用MM2000型滑動(dòng)磨損試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行常溫干滑動(dòng)磨損試驗(yàn)。試樣為本發(fā)明得到的截齒頭，尺寸為10mm×10mm×10mm，對(duì)磨環(huán)材料為淬火+低溫回火(硬度HRC53)的42CrMo，法向載荷20Kgf，對(duì)磨環(huán)轉(zhuǎn)速400r/min，磨損時(shí)間60min，總滑動(dòng)距離約3800m。以相對(duì)耐磨性(＝標(biāo)樣磨損失重量/試樣磨損失重量)作為材料耐磨性的指標(biāo)。結(jié)果表明，本發(fā)明提供的截齒頭的相對(duì)耐磨性為84.9。本發(fā)明采用20℃恒溫浸泡腐蝕測(cè)試方法，在0.5mol/L鹽酸水溶液中測(cè)試材料的耐蝕性能，以316L不銹鋼為對(duì)比試樣，測(cè)試168小時(shí)浸泡后的腐蝕失重量，以相對(duì)耐蝕性(＝標(biāo)樣腐蝕失重量/試樣腐蝕失重量)作為材料耐蝕性的指標(biāo)。結(jié)果表明，本發(fā)明提供的截齒頭的相對(duì)耐腐蝕性為31.4。本發(fā)明按照壓痕法測(cè)定了本發(fā)明得到的截齒頭的硬度，結(jié)果表明，本發(fā)明中截齒頭的硬度大于91HRA。本發(fā)明采用萬能試驗(yàn)機(jī)測(cè)定了本發(fā)明得到的截齒頭的強(qiáng)度，測(cè)試樣條尺寸為8mm×8mm×20mm。在本發(fā)明中，所述強(qiáng)度為抗彎強(qiáng)度，即待測(cè)材料在受到與材料軸線垂直荷載作用下，完全斷裂時(shí)的極限強(qiáng)度?？箯潖?qiáng)度存在尺寸效應(yīng)。結(jié)果表明，本發(fā)明中截齒頭的強(qiáng)度大于3600kN/mm2。為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的一種梯度硬質(zhì)合金、制備方法及截齒頭進(jìn)行詳細(xì)描述，但不能將其理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。實(shí)施例1：將85g的牌號(hào)A料、10g的聚乙二醇和5g的高溫蠟混合，得到硬度層混合料；將80g的牌號(hào)B混合料、10g的聚乙二醇和10g的高溫蠟混合，得到強(qiáng)度層混合料；其中牌號(hào)A料中WC的質(zhì)量含量占比為90wt％，Co的質(zhì)量含量為5wt％，余量為TaC；牌號(hào)B料中WC的質(zhì)量含量占比為84wt％，Co的質(zhì)量含量占比為10wt％，余量為TaC。將硬度層混合料和強(qiáng)度層混合料分別進(jìn)行注射成型(將混合料分別倒入粉末冶金注塑機(jī)的進(jìn)料口，設(shè)定分段加熱的程序，在160℃下。使得混合料在注塑機(jī)模腔中熔化、排氣及碾壓破碎，最后從出料口出來，進(jìn)入通過三維軟件設(shè)計(jì)好的組合模具中，配以一定的壓力，第一次擠壓成型底部流道和凹型腔，隨后將模具冷卻到80℃后解壓；裝配型腔陰模和復(fù)合模，再次注入混合料，模體經(jīng)過二次感應(yīng)升溫至150℃，配以成型壓力第二次擠壓成型上部包覆蓋及型腔，冷卻后脫模獲得所需形狀的坯體)，然后將得到0.5mm厚的硬度層單片膜坯和0.5mm厚的強(qiáng)度層單片膜坯相互依次交疊，得到具有3cm的梯度層，將所得的梯度層進(jìn)行溫壓處理，即放入真空干燥箱中進(jìn)行加熱處理，加熱溫度為200℃，保溫2h，以鞏固膜坯之間的結(jié)合力。將強(qiáng)度層混合料通過同樣的注射成型工藝制得強(qiáng)度層單片膜坯，然后將強(qiáng)度層單片膜坯堆疊制得基體層，基體高度為3cm。將梯度層與基體層疊在一起(基體層在下，梯度層在上)，經(jīng)溫壓處理(溫壓工藝同上)后，獲得所需的復(fù)合坯體。將所述復(fù)合坯體在汽油中浸泡6h，然后將浸泡過的復(fù)合坯體在真空脫蠟一體爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1400℃，保溫時(shí)間為60min，燒結(jié)結(jié)束后進(jìn)行冷卻，得到毛坯，將毛坯進(jìn)行磨削加工，得到截齒頭。得到的截齒頭的結(jié)構(gòu)如圖1所示，圖1為本發(fā)明實(shí)施例1得到的截齒頭的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明對(duì)本實(shí)施例得到的截齒頭進(jìn)行了金相分析，如圖2～3所示，圖2為本發(fā)明實(shí)施例1得到的截齒頭中強(qiáng)度層和硬度層交界處的金相圖(200μm)；圖3為本發(fā)明實(shí)施例1得到的截齒頭中強(qiáng)度層和硬度層交界處的金相圖(10μm)。通過圖2可以明顯看出硬度層與強(qiáng)度層的顯微結(jié)構(gòu)的區(qū)別，左邊是細(xì)(或超細(xì))晶粒的強(qiáng)度層，它具有高強(qiáng)度，這就保證截齒良好的抗沖擊韌性；右邊為中(或粗)顆粒的硬度層，它具有高硬度，這便給予截齒頭好的耐磨性。通過圖3可以看出硬度層和強(qiáng)度層單片膜坯的交界處過度相當(dāng)自然，毫無違和感。分解處雖然能明顯看出晶粒度不同，但二者粘結(jié)相已經(jīng)融為一體，即單片膜坯之間已完美結(jié)合，無任何孔隙等缺陷出現(xiàn)，燒結(jié)后毛坯已形成一個(gè)完整的、機(jī)械性能優(yōu)異的礦用截齒頭。本發(fā)明按照上述技術(shù)方案測(cè)定了截齒頭的相對(duì)耐磨性、相對(duì)耐腐蝕性、硬度和強(qiáng)度，結(jié)果表明，本實(shí)施例得到的截齒頭的相對(duì)耐磨性為84.9，相對(duì)耐腐蝕性為29.9，硬度為90.1HRA；強(qiáng)度為3600KN/mm2。實(shí)施例2：將75g的牌號(hào)A料、10g的聚乙二醇和10g的高溫蠟混合，得到硬度層混合料；將70g的牌號(hào)B混合料、15g的聚乙二醇和15g的高溫蠟混合，得到強(qiáng)度層混合料；其中牌號(hào)A料中WC的質(zhì)量含量占比為94wt％，Co的質(zhì)量含量為5wt％，余量為TaC；牌號(hào)B料中WC的質(zhì)量含量占比為80wt％，Co的質(zhì)量含量占比為15wt％，余量為TaC。將硬度層混合料和強(qiáng)度層混合料分別進(jìn)行注射成型(將混合料分別倒入粉末冶金注塑機(jī)的進(jìn)料口，設(shè)定分段加熱的程序，在150℃下，使得混合料在注塑機(jī)模腔中熔化、排氣及碾壓破碎，最后從出料口出來，進(jìn)入通過三維軟件設(shè)計(jì)好的組合模具中，配以一定的壓力，第一次擠壓成型底部流道和凹型腔，隨后將模具冷卻到100℃后解壓；裝配型腔陰模和復(fù)合模，再次注入混合料，模體經(jīng)過二次感應(yīng)升溫至170℃，配以成型壓力第二次擠壓成型上部包覆蓋及型腔，冷卻后脫模獲得所需形狀的坯體)，然后將得到0.5mm厚的硬度層單片膜坯和0.5mm厚的強(qiáng)度層單片膜坯相互依次交疊，得到3cm的梯度層，將所得的梯度層在230℃下進(jìn)行溫壓處理，即放入真空干燥箱中進(jìn)行加熱處理，加熱溫度為260℃，保溫2h，以鞏固膜坯之間的結(jié)合力。將強(qiáng)度層混合料通過同樣的注射成型工藝制得強(qiáng)度層單片膜坯，然后將強(qiáng)度層單片膜坯堆疊制得基體層，基體高度為4cm。將梯度層與基體層疊在一起(基體層在下，梯度層在上)，經(jīng)溫壓處理(溫壓工藝同上)后，獲得所需的復(fù)合坯體。將所述復(fù)合坯體在汽油中浸泡8h，然后將浸泡過的復(fù)合坯體在真空脫蠟一體爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1400℃，保溫時(shí)間為60min，燒結(jié)結(jié)束后進(jìn)行冷卻，得到毛坯，將毛坯進(jìn)行磨削加工，得到截齒頭。本發(fā)明按照上述技術(shù)方案測(cè)定了截齒頭的相對(duì)耐磨性、相對(duì)耐腐蝕性、硬度和強(qiáng)度，結(jié)果表明，本實(shí)施例得到的截齒頭的相對(duì)耐磨性為81.6，相對(duì)耐腐蝕性為31.4，硬度為89.5HRA；強(qiáng)度為3800KN/MM2。實(shí)施例3：將80g的牌號(hào)A料、14g的聚乙二醇和6g的高溫蠟混合，得到硬度層混合料；將88g的牌號(hào)B混合料、6g的聚乙二醇和6g的高溫蠟混合，得到強(qiáng)度層混合料；其中牌號(hào)A料中WC的質(zhì)量含量占比為93wt％，Co的質(zhì)量含量為5wt％，余量為TaC；牌號(hào)B料中WC的質(zhì)量含量占比為87wt％，Co的質(zhì)量含量占比為10wt％，余量為TaC。將硬度層混合料和強(qiáng)度層混合料分別進(jìn)行注射成型(將混合料分別倒入粉末冶金注塑機(jī)的進(jìn)料口，設(shè)定分段加熱的程序，在120℃下，使得混合料在注塑機(jī)模腔中熔化、排氣及碾壓破碎，最后從出料口出來，進(jìn)入通過三維軟件設(shè)計(jì)好的組合模具中，配以一定的壓力，第一次擠壓成型底部流道和凹型腔，隨后將模具冷卻到100℃后解壓；裝配型腔陰模和復(fù)合模，再次注入混合料，模體經(jīng)過二次感應(yīng)升溫至170℃，配以成型壓力第二次擠壓成型上部包覆蓋及型腔，冷卻后脫模獲得所需形狀的坯體)，然后將得到0.5mm厚的硬度層單片膜坯和0.5mm厚的強(qiáng)度層單片膜坯相互依次交疊，得到4cm的梯度層，將所得的梯度層在230℃下進(jìn)行溫壓處理，即放入真空干燥箱中進(jìn)行加熱處理，加熱溫度為260℃，保溫2h，以鞏固膜坯之間的結(jié)合力。將強(qiáng)度層混合料通過同樣的注射成型工藝制得強(qiáng)度層單片膜坯，然后將強(qiáng)度層單片膜坯堆疊制得基體層，基體高度為4cm。將梯度層與基體層疊在一起(基體層在下，梯度層在上)，經(jīng)溫壓處理(溫壓工藝同上)后，獲得所需的復(fù)合坯體。將所述復(fù)合坯體在汽油中浸泡7h，然后將浸泡過的復(fù)合坯體在真空脫蠟一體爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1400℃，保溫時(shí)間為60min，燒結(jié)結(jié)束后進(jìn)行冷卻，得到毛坯，將毛坯進(jìn)行磨削加工，得到截齒頭。本發(fā)明按照上述技術(shù)方案測(cè)定了截齒頭的相對(duì)耐磨性、相對(duì)耐腐蝕性、硬度和強(qiáng)度，結(jié)果表明，本實(shí)施例得到的截齒頭的相對(duì)耐磨性為79.5，相對(duì)耐腐蝕性為28.8，硬度為90.1HRA；強(qiáng)度為3600KN/MM2。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。