[發明專利]功能梯度納米復合Ti(C,N)基金屬陶瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 200510094582.5
• 申請日: 2005-09-28
• 公開（公告）號: CN100371299C
• 公開（公告）日: 2008-02-27
• 發明（設計）人: 鄭勇;劉文俊;石增敏
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: C04B35/515
• 分類號: C04B35/515;C04B35/56;C04B35/58;C04B35/622
• 代理公司: 南京蘇高專利事務所
• 代理人: 闕如生

一、技術領域

本發明屬于陶瓷材料及其制備方法，涉及功能梯度納米復合Ti(C，N)基金屬陶瓷及其制備方法。

二、背景技術

Ti(C，N)基金屬陶瓷不但具有較高的硬度、耐磨性、紅硬性，而且還具有優良的化學穩定性，與金屬間的摩擦系數也很低。如用作刀具，與常用的硬質合金相比，它在以下幾個方面有明顯的優勢：可以允許有較高的切削速度和較大的進刀量，被加工件有較好的表面性能，刀具的耐磨性能更高。在日本，其在工具市場的占有量逐年升高。目前日本市場的主要牌號見表1。我國八五期間有關部門也投入大量力量并已研制出一些牌號的Ti(C，N)基金屬陶刀具，但性能不穩定，與國外的材料相比，其強度偏低，再加上中國機械工業落后，機床的性能差，在較高的轉速條件下，震動很大，因而這些牌號的金屬陶瓷刀具至今基本上沒有得到實際運用。表2為中國市場上正在試用的幾種金屬陶瓷的牌號和性能。因此，有必要對此種材料進行進一步的研究和開發，使其在具有很高的硬度、耐磨性、紅硬性等優良性能的同時，也具有很高的強度。只有這樣，才有可能使此種材料在國內刀具市場上得到運用，并將其應用領域擴展到模具市場。為進一步提高材料的性能，目前常用的方法是優化材料的成分、改進燒結工藝、細化晶粒。

表1日本市場上常用的金屬陶瓷的牌號和性能

??牌號??N302??N308??N310?N350??主要性能??高耐磨性??高韌性??更高韌性?更高韌性??組成??TiCN-WC-TaC??TiCN-WC-TaC??TiCN-WC-TaC?(Ti，W，Ta)CN?系??硬度HRA??93.0~94.0??91.0~92.0??91.0~92.0?91.5~92.5??抗彎強度??/MPa??1200~1400??1600~1800??1700~1900?1700~1900??比重??6.4??7.0??7.0?7.0