[發(fā)明專利]一種耐磨損耐腐蝕Ti(C,N)基金屬陶瓷及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010015600.0
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111004954A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吝楠;許里偉;馬超;王祖勇
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號: C22C29/04
• 分類號: C22C29/04;C22C1/05;C22C1/10
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 蔣太煒

1.一種耐磨損耐腐蝕Ti(C,N)基金屬陶瓷，其特征在于：金屬陶瓷制備所用原料由以下組分按重量百分比組成：

碳氮化鈦粉末 45～75％；

銅粉 0.5～3％；

添加劑A 10～30％，所述添加劑A含有碳化鎢、碳化鉬、碳化鉭中至少一種；

M 10～20％，所述M含有鈷、鎳中至少一種元素；

各組分重量百分之和為100％；

其中，碳氮化鈦粉末的粒度為0.5～4μm，銅粉粒度為1～3μm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨損耐腐蝕Ti(C,N)基金屬陶瓷，其特征在于：金屬陶瓷由以下原料按重量百分比組成：

碳氮化鈦粉末 60～68％；

銅粉 1～3％；

添加劑A 15～30％；所述添加劑A含有碳化鎢、碳化鉬、碳化鉭中至少一種組成；

M 12～20％；所述M由鈷、鎳中至少一種組成；

各組分重量百分之和為100％；

其中，碳氮化鈦粉末的粒度為0.5～4μm，銅粉粒度為1～3μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨損耐腐蝕Ti(C,N)基金屬陶瓷，其特征在于：所述M中，鈷與鎳質(zhì)量比為0.2～1.5:1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨損耐腐蝕Ti(C,N)基金屬陶瓷，其特征在于：所述添加劑A中碳化鎢、碳化鉬的質(zhì)量比為5～20:2～7。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨損耐腐蝕Ti(C,N)基金屬陶瓷，其特征在于：所述M的粒度為1～3μm；所述添加劑A的粒度為1～2μm。

6.一種制備如權(quán)利要求1-5任意一項所述一種耐磨損耐腐蝕Ti(C,N)基金屬陶瓷的方法，其特征在于；包括下述步驟：

第一步

依照設(shè)計的金屬陶瓷材料成分稱取各類原料，隨后加入成型劑，經(jīng)過球磨混合均勻干燥后，將所得粉料壓制成型獲得壓坯；

第二步

將第一步制得的壓坯置于保護氣氛中于高溫條件下進行燒結(jié)，冷卻，得到耐磨損耐腐蝕碳氮化鈦基金屬陶瓷材料；燒結(jié)時控制溫度大于1350℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種耐磨損耐腐蝕Ti(C,N)基金屬陶瓷的制備方法，其特征在于：按設(shè)計組分配取各原料，混合均勻后得到混合粉末；配取混合粉末質(zhì)量2～5％的石蠟成型劑；融化后加入酒精介質(zhì)中并超聲分散后加入混合粉末并均勻攪拌；隨后以球料質(zhì)量比(3～10):1和150～350轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速球磨20～60小時，干燥，然后在保護氣氛下燒結(jié)；得到產(chǎn)品。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種耐磨損耐腐蝕Ti(C,N)基金屬陶瓷的制備方法，其特征在于：所述燒結(jié)為壓力燒結(jié)；所述壓力燒結(jié)的溫度為1400～1500℃，壓力為3～10MPa。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種耐磨損耐腐蝕Ti(C,N)基金屬陶瓷的制備方法，其特征在于：所得產(chǎn)品的密度為6.1-7.4g·cm^-3，硬度為90.6-93.8HRA；斷裂韌性為8.0-13.0MPam^1/2；在1mol/L鹽酸體系中腐蝕速度為0.05-0.15mm/y。