本发明涉及高硬度切削陶瓷刀具领域，具体为一种TiB2-HfN超硬材料及其制备方法。
背景技术：
多元复合的方法可以提高TiB2（硼化钛）基陶瓷材料的烧结性能，降低其的烧温度，使其在较低的温度下可以达到致密化，并且适当的材料组分、晶粒生长抑制剂和烧结工艺可以使晶粒细化，进而提高材料的力学性能。TiB2陶瓷具有高熔点（3225oC）、高弹性模量（529GPa）和高硬度（大约32GPa）、化学稳定性好、耐腐蚀性好，是一种典型的耐高温结构陶瓷，但其断裂韧度及抗弯强度低，使其的应用受到了极大的限制。
目前通过加入添加相采用多元复合的方法来提高材料的性能，虽然大多数提高了抗弯强度及断裂韧度提高，但材料的硬度降低严重。
TiB2基陶瓷材料的制备方法有：原位反应合成法、自蔓延高温合成技术、无压烧结和爆炸烧结等。传统制备工艺存在制备设备与工艺复杂，成本高，不利于产业化等不足之处。
技术实现要素：
本发明为了解决现有TiB2基陶瓷材料复合时存在力学性能较差、工艺复杂且不利用产业化的问题，提供了一种TiB2-HfN超硬材料及其制备方法。
本发明是采用如下技术方案实现的：一种TiB2-HfN超硬材料，是由如下质量份数的原料组成：TiB2 54-80份，HfN 10-30份，Ni 4-12份，Mo 4-12份。
制得的TiB2-HfN超硬材料的纯度高，HfN晶粒均匀分布在TiB2晶粒的周围，TiB2晶粒的尺寸介于5μm-10μm，TiB2-HfN材料的硬度介于20GPa-25GPa，克服了现有TiB2基陶瓷材料复合时存在力学性能较差的问题。
一种TiB2-HfN超硬材料的制备方法，采用如下步骤：a、将各原料混合粉末装入卧式罐磨球磨机中，用硬质合金球球磨后过筛；b、将过筛后的原料装入上下封闭的石墨容器，再放入高温烧结炉内；c、在升温速率10℃/min、压力25MPa、烧结温度1550℃-1750℃的条件下保温25min-50min，制得TiB2-HfN超硬材料。
本发明所述的TiB2-HfN超硬材料及其制备方法在保持材料复合后断裂韧度和抗弯强度提高的基础上，保持了材料的高硬度特性，而且采用真空热压烧结制备工艺简单，成本低，有利于产业化，适合于切削加工高硬度的材料。
附图说明
图1为本发明的断口扫描电镜图。
具体实施方式
实施例1
一种TiB2-HfN超硬材料，是由如下质量份数的原料组成：TiB2 62份，HfN 19份，Ni 7份，Mo 12份。
一种TiB2-HfN超硬材料的制备方法，采用如下步骤：a、将各原料混合粉末装入卧式罐磨球磨机中，用硬质合金球球磨后过筛；b、将过筛后的原料装入上下封闭的石墨容器，再放入高温烧结炉内；c、在升温速率10℃/min、压力25MPa、烧结温度1550℃的条件下保温43min，制得TiB2-HfN超硬材料。
实施例2
一种TiB2-HfN超硬材料，是由如下质量份数的原料组成：TiB2 80份，HfN 10份，Ni 4份，Mo 6份。
一种TiB2-HfN超硬材料的制备方法，采用如下步骤：a、将各原料混合粉末装入卧式罐磨球磨机中，用硬质合金球球磨后过筛；b、将过筛后的原料装入上下封闭的石墨容器，再放入高温烧结炉内；c、在升温速率10℃/min、压力25MPa、烧结温度1698℃的条件下保温25min，制得TiB2-HfN超硬材料。
实施例3
一种TiB2-HfN超硬材料，是由如下质量份数的原料组成：TiB2 54份，HfN 30份，Ni 12份，Mo 4份。
一种TiB2-HfN超硬材料的制备方法，采用如下步骤：a、将各原料混合粉末装入卧式罐磨球磨机中，用硬质合金球球磨后过筛；b、将过筛后的原料装入上下封闭的石墨容器，再放入高温烧结炉内；c、在升温速率10℃/min、压力25MPa、烧结温度1750℃的条件下保温50min，制得TiB2-HfN超硬材料。