[發(fā)明專利]含硼的碳氮化鈦基金屬陶瓷刀具材料及其制備工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810031010.6
• 申請(qǐng)日: 2008-04-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101255512A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周書(shū)助;唐宏琿;張潔堯;王社權(quán);潘偉;胡茂中;李屏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株洲鉆石切削刀具股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C14/00
• 分類號(hào): C22C14/00;C22C30/00;C22C1/04;B22F3/12
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所
• 代理人: 趙洪

1、一種含硼的碳氮化鈦基金屬陶瓷刀具材料，以碳氮化鈦?zhàn)鳛榛?，以鈷?或鎳作為粘結(jié)相，其特征在于所述刀具材料中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.005～0.25％的硼，其它各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：

碳6～11％

氮2～7％

鈦35～70％

鎢5～20％

鉬0～12％

鉭0～9％

鈮1～7％

鈷0～20％

鎳0～20％

且上述鈷和鎳的總含量在刀具材料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6～25％。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硼的碳氮化鈦基金屬陶瓷刀具材料，其特征在于所述刀具材料含有的元素鎢、鉬、鉭、鈮是由各元素的碳化物粉末或者氮化物粉末作原料經(jīng)粉末冶金工藝制備后得到的，元素鈦是由碳化鈦粉末、氮化鈦粉末、碳氮化鈦粉末中的兩種或三種作原料經(jīng)粉末冶金工藝制備后得到的，元素硼是由單質(zhì)硼粉末、二硼化鈦粉末、硼化鉬粉末、碳化硼粉末、氧化硼粉末中的一種或幾種作原料經(jīng)粉末冶金工藝制備后得到的。

3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的含硼的碳氮化鈦基金屬陶瓷刀具材料，其特征在于所述各原料粉末的純度大于99％，且平均粒度小于1.5微米。

4、根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的含硼的碳氮化鈦基金屬陶瓷刀具材料，其特征在于當(dāng)元素硼是由單質(zhì)硼粉末作原料經(jīng)粉末冶金工藝制備得到的情況下，單質(zhì)硼的添加量為原料質(zhì)量的0.005～0.1％。

5、根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的含硼的碳氮化鈦基金屬陶瓷刀具材料，其特征在于當(dāng)元素硼是由二硼化鈦粉末作原料經(jīng)粉末冶金工藝制備得到的情況下，二硼化鈦的添加量為原料質(zhì)量的0.02～0.5％。

6、根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的含硼的碳氮化鈦基金屬陶瓷刀具材料，其特征在于當(dāng)元素硼是由硼化鉬粉末作原料經(jīng)粉末冶金工藝制備得到的情況下，硼化鉬的添加量為原料質(zhì)量的0.1～2.5％。

7、根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的含硼的碳氮化鈦基金屬陶瓷刀具材料，其特征在于當(dāng)元素硼是由碳化硼粉末作原料經(jīng)粉末冶金工藝制備得到的情況下，碳化硼的添加量為原料質(zhì)量的0.01～0.2％。

8、根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的含硼的碳氮化鈦基金屬陶瓷刀具材料，其特征在于當(dāng)元素硼是碳化硼粉末和氧化硼粉末作原料經(jīng)粉末冶金工藝制備得到的情況下，碳化硼和氧化硼的添加量為原料質(zhì)量的0.005～0.2％。

9、一種權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的含硼的碳氮化鈦基金屬陶瓷刀具材料的制備工藝，依次包括以下工藝步驟：按比例混合各原料粉末、球磨分散原料粉末、球磨漿料的干燥、精密壓制、預(yù)燒以及高溫?zé)Y(jié)；

所述球磨分散過(guò)程中，用無(wú)水乙醇或甲醇作為研磨介質(zhì)，用硬質(zhì)合金作為研磨體，加入原料粉末質(zhì)量4～4.5％的粘結(jié)劑，球料比為1∶6～10，球磨分散的時(shí)間為20～100小時(shí)；所述球磨漿料的干燥是采用噴霧干燥方式或者采用真空干燥方式，干燥的溫度為80～95℃；所述精密壓制過(guò)程中，精密壓制壓坯的相對(duì)密度大于50％；所述預(yù)燒過(guò)程的溫度為200～500℃，預(yù)燒時(shí)間為2～4小時(shí)；所述高溫?zé)Y(jié)為真空燒結(jié)、多氣氛燒結(jié)或高溫壓力燒結(jié)，真空燒結(jié)或多氣氛燒結(jié)的燒結(jié)溫度為1420～1520℃，保溫時(shí)間為50～90分鐘；所述高溫壓力燒結(jié)的燒結(jié)溫度為1420～1470℃，保溫時(shí)間為50～70分鐘。