[發明專利]采用亞微米級TaC和Cr3C2增強的Ti(C;N)基金屬陶瓷材料和制備方法

在審

• 申請號: 201810183969.5
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108467983A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 陳湘林;李正好
• 申請（專利權）人: 河源華盈科技有限公司
• 主分類號: C22C29/02
• 分類號: C22C29/02;C22C1/05
• 代理公司: 廣州凱東知識產權代理有限公司 44259
• 代理人: 羅丹

本發明提供一種采用亞微米級TaC和Cr₃C₂增強Ti(C,N)基金屬陶瓷材料和制備方法。由原料經球磨混料、干燥、過篩造料、模壓成形、真空燒結制備而成，所述原料中各成分的重量份為：TiC 30?50份，TiCN 10?20份，WC 2?10份，MoC 5?15份，Co 10?15份，Ni 10?15份；TaC 2?5份，Cr₃C₂ 2?5份；其中TiCN、TaC、Cr₃C₂均使用亞微米級顆粒。利用本發明，使主材料TiCN顆粒保持亞微米級，從而改善Ti(C,N)基金屬陶瓷材料的韌性和抗彎強度，同時采用上述程序性升溫進行燒結，可有效改善金屬陶瓷材料晶度不均勻，存在孔隙等內部缺陷問題，更能提高材料韌性和抗彎強度。

技術領域

本發明涉及Ti(C,N)基金屬陶瓷材料技術領域，尤其涉及采用亞微米級 TaC和Cr₃C₂增強的Ti(C,N)基金屬陶瓷材料和制備方法。

背景技術

由于金屬鎢(W)是緊缺的戰略資源，急需研究和開發少鎢或無鎢的切削刀具材料。自二十世紀七十年代出現以來，一種鎢含量少且綜合性能優異的 Ti(C，N)基金屬陶瓷材料在切削刀具、耐磨零件和礦用工具等眾多領域得到廣泛的應用。Ti(C，N)基金屬陶瓷材料具有極高的硬度和耐磨性，優良的化學穩定性、紅硬性和抗蠕變能力，與金屬間的摩擦系數低，是一種較理想的切削刀具材料。Ti(C，N)基金屬陶瓷刀具切削的工件表面光潔度高，尺寸精度高，特別適合于難切削材料的精加工或半精加工。

但是，與目前常用的WC-Co硬質合金刀具相比，Ti(C，N)基金屬陶瓷材料存在韌性差、抗彎強度低等方面的弱點，因此，現有配方和工藝技術還有待于改進和發展。

發明內容

本發明為解決現有技術中金屬陶瓷材料抗彎強度不足，斷裂韌性不足，硬度不夠優異的問題，提供一種采用亞微米級TaC和Cr₃C₂增強的Ti(C,N)基金屬陶瓷材料和制備方法。

一種采用亞微米級TaC和Cr₃C₂增強的Ti(C,N)基金屬陶瓷材料，，按重量份算，包括以下組分：

進一步地，所述TiCN、TaC、Cr₃C₂均為亞微米級顆粒。

一種采用亞微米級TaC和Cr₃C₂增強的Ti(C,N)基金屬陶瓷材料的制備方法，步驟如下：

(1)球磨：按比例稱取各個組分，混合后倒入到攪拌球磨機中，加入研磨劑進行攪拌研磨；

(2)干燥：將球磨后的料槳倒出，轉移到雙筒振動烘箱內進行干燥，干燥完成后冷卻至溫室；

(3)造粒：將干燥冷卻后的混合料通過80目篩網過篩，然后加入成型劑，攪拌均勻，制得粒料；

(4)壓制：將粒料加入到模具中，壓制成型；

(5)燒結：壓制成型后，放入真空燒結爐中進行程序性升溫燒結，燒結完成后制得金屬陶瓷材料。

優選地，所述步驟(1)中的研磨劑為無水乙醇，添加量為200～300mL/Kg。

優選地，磨球為硬質合金球，磨球速度為175r/min，研磨時間為72～96 小時。

優選地，所述干燥溫度為80-100℃，干燥時間為10～12小時。

優選地，所述成型劑為石蠟，添加量為90-100mL/Kg。