[發明專利]一種高紅硬性金屬陶瓷刀片

有效

• 申請號: 202111544893.2
• 申請日: 2021-12-16
• 公開（公告）號: CN114014692B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 黃玉叔;黃強;周望珍
• 申請（專利權）人: 武漢新科冶金設備制造有限公司
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;C04B35/48;C04B35/622;C04B41/88
• 代理公司: 武漢千里行專利代理事務所(普通合伙) 42292
• 代理人: 孔瑩瑩

本發明涉及一種高紅硬性金屬陶瓷刀片，包括具有金屬陶瓷基的微孔內襯；在微孔內襯上設置有多個用于與金屬基外層熔融熔接的通孔；以及所述金屬基外層熔覆在微孔內襯外層，且所述金屬基外層中含有25?35％的碳化硅、氮化硅中任一種的粒子。本發明以金屬陶瓷基作為微孔內襯，可以減少對金屬陶瓷材料的使用，同時，微孔內襯外層利用澆筑法熔覆金屬基外層，且所述金屬基外層中含有25?35％的碳化硅、氮化硅中任一種的粒子，金屬基外層選用高鎢或高鉬類似高速鋼的材料，在金屬基中摻雜碳化硅或氮化硅高硬度、高耐磨以及難以熔融的金屬陶瓷粉末，以增強金屬基的硬度和耐磨性，以及紅硬性。

技術領域

本發明涉及金屬陶瓷刀具技術領域，尤其是一種高紅硬性金屬陶瓷刀片。

背景技術

金屬陶瓷刀具具有超高硬度和強度，可以作為鉆、刻刀、高強度刀具的使用，其基本采用的是真空熱壓燒結爐中燒結而成，由于金屬陶瓷刀具工藝復雜，不僅要求要有合理的金屬陶瓷基配伍，還要嚴格的控制其燒制條件，在新品研究和試制過程會造成大量的材料浪費，而且這些技術基本掌握在日本京瓷、瑞士山高、德國瓦爾特級美國肯納等公司，因此，突破這一技術，具有很高的難度和壁壘。

一般的，超硬合金、金屬陶瓷都可以作為刀具草料，超硬合金在選用時，一般要在超硬合金的外表形成一層金屬陶瓷，來增強其硬度和耐磨性。

例如公開號為：“CN103379975A”公開了在碳化鎢(WC)中添加鈷(Co)的粉末并燒結而生成的WC-Co；在WC-Co中添加碳化鈦(TiC)的WC-TiC-Co；在WC-TiC-Co中添加碳化鉭(TaC)的WC-TiC-TaC-Co等。另外，金屬陶瓷是使金屬與陶瓷成分合成的燒結合成材料，具體地說，比如有以碳化鈦(TiC)、氮化鈦(TiN)為主成分的鈦化合物等。刀具的表面可以采用化學蒸鍍(CVD)法或物理蒸鍍(PVD)法而由被膜被覆。作為被膜的組成，例如有碳化鈦(TiC)、氮化鈦(TiN)、碳氮化鈦(TiCN)、氧化鋁(Al2O3)等。

傳統的刀具一般選用的是純鈦、鈦合金以及高速鋼，用高速鋼或者鈦金屬制造切削工具，除因其具有高硬度、高耐磨性和足夠的韌性之外，還有一個重要因素是具有紅硬性。雖然高速鋼或者鈦金屬在性能上不如金屬陶瓷，但是，通過研究發現，向高速鋼或者鈦金屬摻雜微米級金屬陶瓷粉末，可以極大的提高高速鋼或者鈦金屬的硬度、耐磨性，同時還能提高紅硬性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高紅硬性金屬陶瓷刀片，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種高紅硬性金屬陶瓷刀片，包括

具有金屬陶瓷基的微孔內襯；

在微孔內襯上設置有多個用于與金屬基外層熔融熔接的通孔；以及

所述金屬基外層熔覆在微孔內襯外層，且所述金屬基外層中含有25-35％的碳化硅、氮化硅中任一種的粒子。

所述微孔內襯是以微米級氧化鋯粉末為主要成分，

以納米級有機樹脂粉末為成孔劑，

以微米級氧化鎂為燒結助劑，

以微米級氧化釔為穩定劑，混合后加入真空熱壓燒結爐中燒結而成；

所述微孔內襯將微米級氧化鋯粉末、納米級有機樹脂粉末、微米級氧化鎂以及微米級氧化釔進行均勻攪拌，混合后加入真空熱壓燒結爐中燒結而成，其燒結的條件為：以50℃/min的升溫速率將爐內溫度升至1400-1550℃，在最高溫度下保溫5-8分鐘，然后以50℃/min的降溫速率將爐內溫度降至1300-1350℃，保溫30-50分鐘，燒結壓力為45-55MPa，保溫結束后，隨爐冷卻至室溫。

所述微孔內襯包括如下質量百分比的組分：

微米級氧化鋯粉末65-70％，