[發明專利]一種CoCrNiCuMn-TiN-TiC-WC復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 202010544026.8
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111663069B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 鄒芹;李艷國;王明智;熊建超
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: C22C29/16
• 分類號: C22C29/16;C22C1/05;C22C1/10;B22F9/04;B22F3/10;B22F3/14;B22F3/24;C22C30/02;C22C29/02
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅;李洪福

1.一種CoCrNiCuMn-TiN-TiC-WC復合材料的制備方法，其特征在于，一種CoCrNiCuMn-TiN-TiC-WC復合材料，其原料配方為CoCrNiCuMn、TiNx、TiC和WC；其中所述TiNx中的x＝0.3～0.9或x＝1.1～1.3；

所述CoCrNiCuMn的質量百分比為5～20wt.％，TiNx的質量百分比為20～50wt.％，WC的質量百分比為2～10wt.％，余量為TiC；

制備方法包括以下步驟：

S1、制備150nm以細的CoCrNiCuMn粉末；

將Co、Cr、Ni、Cu、Mn粉末進行球磨，制得150nm以細的CoCrNiCuMn粉末；

S2、制備150nm以細的TiNx粉末；

將按預設摩爾比的Ti粉和CH₄N₂O進行球磨，制得150nm以細的TiNx粉末，其中x＝0.3～0.9或x＝1.1～1.3；

S3、制備150nm以細的TiC粉末；

將TiC粉末進行球磨，制得150nm以細的TiC粉末；

S4、制備150nm以細的WC粉末；

將WC粉末進行球磨，制得150nm以細的WC粉末；

S5、混料、預壓、真空熱壓燒結制得CoCrNiCuMn-TiN-TiC-WC復合材料；

稱取質量百分比為5～20wt.％的所述CoCrNiCuMn粉末，質量百分比為20～50wt.％的所述150nm以細的TiNx粉末，質量百分比為2～10wt.％的所述150nm以細的WC粉末，并將其一起加入所述150nm以細的TiC粉末中進行球磨，得到混合料；

將所述混合料裝入硬質合金模具中預壓，得到樣品；

對所述樣品進行真空熱壓燒結，制得CoCrNiCuMn-TiN-TiC-WC復合材料；

所述真空熱壓燒結的工藝為：

燒結壓力為40～50MPa，真空度為40Pa，以10～30℃/min的升溫速率將燒結溫度提升至1200～1800℃，之后保溫20～90min，最后降溫卸壓，制得CoCrNiCuMn-TiN-TiC-WC復合材料；

所述以10～30℃/min的升溫速率將燒結溫度提升至1200～1800℃的過程中：以10～30℃/min的升溫速率從室溫升到1000℃，在1000℃保溫20min；再以10～30℃/min的升溫速率從1000℃升到1200～1800℃；

在所述降溫卸壓后，對降溫卸壓獲得的毛坯進行表面磨削、去毛刺處理，得到所述CoCrNiCuMn-TiN-TiC-WC復合材料。

2.根據權利要求1所述的CoCrNiCuMn-TiN-TiC-WC復合材料的制備方法，其特征在于：在所述步驟S1中，Co、Cr、Ni、Cu、Mn按照1:1:1:1:1摩爾比混合進行球磨，且Co、Cr、Ni、Cu、Mn粉末純度＞99％，其中，Co粉末粒徑為1～3μm，Cr粉末粒徑＜75μm，Ni、Cu、Mn粉末粒徑＜45μm。

3.根據權利要求1所述的CoCrNiCuMn-TiN-TiC-WC復合材料的制備方法，其特征在于：在所述步驟S2中，所述Ti粉和所述CH₄N₂O的預設摩爾比為6:1或5:1或4:1或10:3或20:7或5:2或20:9或20:11或5:3或20:13，且所述Ti粉末的粒徑為＜30μm，純度為＞99.36％，所述CH₄N₂O的純度為分析純＞99％。

4.根據權利要求1所述的CoCrNiCuMn-TiN-TiC-WC復合材料的制備方法，其特征在于：在所述步驟S3中，所述TiC粉末的粒徑為1～3μm，純度為＞99％；在所述步驟S4中，所述WC粉末的粒徑為1～3μm，純度為＞99％。