[發明專利]一種高強韌性Ti(C,N)基金屬陶瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 201210427658.1
• 申請日: 2012-11-01
• 公開（公告）號: CN102925777A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 鄭勇;周偉;趙毅杰;呂學鵬
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: C22C27/04
• 分類號: C22C27/04;C22C1/05
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 曹翠珍

1.一種高強韌性的Ti(C,N)基金屬陶瓷，其成分特征包括以質量份計的以下組份：C為7.0～8.7，N為3.0～3.9，Ti為35～44，Ni為22～32，Mo為12～18，W為5～8，Cr為0.5～2.0，Nb為1.0～2.5。

2.根據權利要求1所述的高強韌性的Ti(C,N)基金屬陶瓷，其特征在于：上述成分配比中，0.5-1.0份的碳由納米碳管引入；Ti由Ti(C,N)固溶體引入，該固溶體由70-90wt%粗晶粒的Ti(C,N)和10-30wt%細晶粒的Ti(C,N)組成，其中粗晶粒的尺寸為4-10μm，細晶粒陶瓷相的尺寸是粗晶粒陶瓷相的1/40-1/10。

3.高強韌性Ti(C,N)基金屬陶瓷的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）?采用等離子體對納米碳管進行表面改性處理，在輝光放電等離子爐中進行，輝光放電等離子處理過程中，所用氬氣純度≥99.0%，充入爐腔內氬氣壓力為40-150Pa，工作電壓為600-800V，工作電流為0.4－0.6A，處理時間為30-60min；

（2）?配制符合下述要求的混合料，其成分質量份數為：C為7.0～8.7，N為3.0～3.9，Ti為35～44，Ni為22～32，Mo為12～18，W為5～8，Cr為0.5～2.0，Nb為1.0～2.5;

上述成分配比中，0.5-1.0份的碳由納米碳管經超聲分散后引入；Ti由Ti(C,N)固溶體引入，該固溶體由70-90wt%粗晶粒的Ti(C,N)（晶粒尺寸為4-10μm）和10-30wt%細晶粒的Ti(C,N)組成，其中細晶粒陶瓷相的尺寸是粗晶粒陶瓷相的1/40-1/10;

（3）?混料，混料工序在行星式球磨機中進行；

（4）?加入成型劑，所加入的成型劑為聚乙烯醇，加入比例為混合料的3wt%；

（5）?壓制成型，所用壓制壓力為250MPa；

（6）?脫脂，在真空度高于10Pa的真空爐中進行，在200-400℃之間的升溫速度為0.3-0.5℃/min;

（7）?真空燒結，在真空燒結爐中進行，真空度高于1.0×10^-1Pa；所述的真空燒結分為兩個階段，首先將壓坯升溫至1330-1370℃，不保溫；然后直接降溫至1200-1250℃，保溫8-20h。