高耐磨Ti(C,N)基金属陶瓷刀具及其制备的制作方法

专利名称:高耐磨Ti(C,N)基金属陶瓷刀具及其制备的制作方法
高耐磨Ti (C， N)基金属陶瓷刀具及其制备技术领域：
本发明涉及一种Ti (C, N)基金属陶瓷刀具，尤其涉及一种高耐磨Ti (C， N)基金属陶 瓷刀具及其制备。
背景技术：
Ti (C，N)(碳氮化钛)基金属陶瓷是70年代初在TiC (碳化钛)基金属陶瓷基础上发展起 来的、以Ti (C，N)为主要硬质相，镍、钼为粘结相的刀具材料。因其高硬度、高红硬性、 高抗氧化性和耐蚀性、以及切削时高的抗粘着磨损和抗扩散磨损，填补了 WC (碳化钨)基硬 质合金和陶瓷之间的空白，特别适用于钢和铸铁的半精加工和精加工。目前，国外该刀具材 料的用量已占刀具材料用量总量的10% 30%。而国内，切削刀具仍多用WC基硬质合金或陶 瓷刀具。随着数控加工技术的发展，对切削刀具提出了越来越高的要求。传统的WC基硬质合 金在高速切削碳钢和铸铁时，耐磨性低，寿命短；而陶瓷刀具如A1A (三氧化二铝)、CBN (立 方氮化硼)、人造金刚石等刀具，因脆性大、成本昂贵，切削加工时易崩刃等缺点，限制了其 在工业上的广泛使用。目前已有的TiC基金属陶瓷刀具，虽硬度较高，但抗弯强度低，红硬 性和抗氧化性和高温抗蠕变性差，无法满足高速切削的要求；而Ti(C，N)基金属陶瓷刀具如 NT系列牌号存在高速切削过程中抗氧化磨损和抗扩散磨损能力差，严重影响了刀具的使用寿 命，且高氮合金如Ti("美.J基金属陶瓷存在孔隙多的问题。另外，中国专利公开号 CN1477222A披露了以纳米TiN改性的TiC或Ti (C， N)基金属陶瓷刀具、该刀具的制备工艺及 刀具的使用方法中，添加的纳米TiC不但增加了原料成本，而且还存在较难控制其均匀分散 等缺陷。
发明内容
针对上述情况，本发明的目的在于提供一种高耐磨Ti(C,N)基金属陶瓷刀具，它既有较 高的硬度、抗氧化性、热稳定性、耐磨性，又有较高的使用寿命且适于批量化生产。本发明 的另一个目的在于提供一种高耐磨Ti(C，N)基金属陶瓷刀具的制备，它工艺简单，易于控制， 成本降低。为解决上述任务， 一种高耐磨Ti(C，N)基金属陶瓷刀具，以Ni、 Co为粘结相，加入含 Ti(Cx，Nh)或(TiC),+ (TiN)n中至少一种碳氮化物为基本配合料和由组分WC、 Mo2C、 Co、 Ni、 ZrC 、 Cr3C2 、 VC以及TaC、 NbC中至少一种，余量为Ti (CN,—x)或(TiC)x+(TiN)卜x组成，加入碳氮化物的X值和各组分含量范围为 I 、 0.4《X《0.5或0.5〈X《0. 7;II、各组分含量WC 10 20wt0/4 Mo2C 5 15wt% Co 5 15wt% Ni 5 10wt% ZrC 0. l 2wt%Cr3C2 0. l 2wt% VC 0. l 2wt%以及TaC 0. l 15wt%NbC 0. l 15wt%中至少一种 余量为Ti(Cx，IVx)或(TiC) x+(Til 。 其进一步的措施是所述组分M02C分别按单质组分选用，其含量范围为 Mo
4. 7 14. lwt% C
0. 3 0. 9wt%为解决上述任务，其进一步的措施是制备所述的高耐磨Ti(C，N)基金属陶瓷刀具，它包括如下步骤I、 制备流程原料组配_分别加入橡胶成型剂或石腊成型剂一湿磨_过筛一干燥-模压成型-真空绕结 或氮气压绕结一热等静压处理一刀片磨制；II、 操作步骤 A、原料组配(a) 按要求选取组配原料粉末；(b) 各粉末粒度为《2ura;(c) 将各粉末投入搅拌机中混合、备用；B、 湿磨(a) 将上述备用混合粉末装入球磨罐中，球料比》5: 1，球径《05mra，装料量《球罐容积的2/3;(b) 分别加入比例为1 2wtM成型剂橡胶(航空汽油作溶剂)或比例为3 6w^成型剂石 蜡(正已烷作溶剂)作溶剂，添加溶剂剂量为300ml 450ml/l;(c) 将上述成型剂充分溶解后，加入混合料中湿磨，球磨速度150rpm 300rpm，球磨 时间72 192h;C、 过筛将球磨后的混合料浆过60目筛，沉淀l 2h;D、 干燥混合料置入干燥箱中，将上述掺入橡胶成型剂的混合料于100 14(TC干燥2h4h，将上述掺入石蜡成型剂的混合料于70 10(TC干燥2h 4h;E、 模压成型将上述干燥后的混合料粉，放入模具中，在压力为200 400MPa下成型， 成型后的坯体称为压粉体；F、 烧结将上述不同氮含量的TiCN基金属陶瓷压粉体分别按X的取值选定烧结工艺(1) 当0.4《X《0.5 (X《0.5)时，即高氮合金压粉体采用氮气压烧结工艺；(a) 以3'C/min的速度从室温升至375'C，在此温度下保持60min;(b) 保温完毕后，以4-C/min的速度升至60(TC，再以7°C/min升至IOO(TC，在此温度 下保持60min;(c) 保温完毕后，再以10'C/min的速度快速升温至1430°C，在此温度下保持60min， 然后随炉冷却；(d) 在上述烧结全过程中，应保持一定的氮气气压；(2) 当0.5〈X《0.7 (X〉0.5)时，即低氮合金压粉体采用真空烧结工艺(a) 以3。C/min的速度从室温升至375。C，在此温度下保持90min;(b) 保温完毕后，以4。C/min的速度升至600。C，再以7°C/min升至1250°C，在此温度 下保持90min;(c) 保温完毕后，再以2。C/min的速度快速升温至1450°C，在此温度下保持60min，然 后随炉冷却；(d) 在上述的烧结全过程中，应保持一定的真空度。G、 热等静压处理将上述烧结的坯块，放入热等静压炉中，于135(TC、 70bar氩气压力 下保温1小时或于140(TC、 50bar氩气压力下保温1小时得坯块，处理后的坯块金相组织为A02B02C00。H、刀片磨制将热等静压处理后的坯块，在磨床上用金刚石砂轮磨削成各种所需标准的 刀片。其进一步的措施是氮气压绕结的F操作步骤中，其氮气气压保持在300 8000Pa。 真空绕结的F操作步骤中，其真空度不高于20Pa。本发明采用以Ni、 Co为粘结相，加入含Ti(C,，Nh)或(TiC)、+(TiN)h中至少一种碳氮化 物为基本配合料和由组分WC、 Mo2C、 Co、 Ni、 ZrC 、 Cr:,C2 、 VC以及TaC、 NbC中至少一种， 余量为Ti(CK,N,-x)或(TiC)x+(TiN),_x组成并针对合金含氮量的高低而分别采用不同制备工 艺的技术方案，它克服了高氮合金烧结过程中氮容易逸出的缺陷。本发明的一种高耐磨Ti (C， N)基金属陶瓷刀具，相比现有技术具有的有益效果(1) 合金基料中加入适当的碳氮化物含量并针对合金含氮量的高低采取不同的制备工艺，使基体中高氮碳比与材料硬度获得了可靠保障，及结合热等静压处理工艺进一歩减小了 基体中的孔隙度，而在基本配合料中加入少量ZrC、 Cr^和VC等碳化物，使本发明的抗氧化 磨损与抗扩散磨损的能力明显增强；(2) 采用对合金基本配合料中各组分及含量的优化配置，及结合热等静压处理工艺，使其 组织的致密性和抗弯强度获得显著提高；(3) 本发明的高耐磨Ti (C， N)基金属陶瓷刀具，具有高硬度、高抗氧化性、高热稳定 性和高耐磨性等特点优势，其磨损量降低了 1/3 2/3，使用寿命提高了1 4倍；(4) 工艺简单，便于批量化生产，它直接降低了切削加工费用，经济效果明显。 本发明广泛适用于中低碳钢与低合金钢的高速切削刀具。下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。
图l为本发明的高耐磨Ti (C， N)基金属陶瓷刀具制备工艺流程图。图2为本发明的高耐磨Ti (C， N)基金属陶瓷刀具氮气压烧结工艺控制曲线图。图3为本发明的高耐磨Ti (C， N)基金属陶瓷刀具真空烧结工艺控制曲线图。图4 (表l)为本发明的石蜡成型剂的TiC。7N。3基金属陶瓷真空烧结的组分选择配制表。图5 (表2)为本发明的石蜡成型剂的Tia美.s基金属陶瓷氮气压烧结的组分选择配制表。图6 (表3)为本发明的橡胶成型剂的11(:。』。.4基金属陶瓷真空烧结的组分选择配制表。图7(表4)为本发明的橡胶成型剂的TiC。.4N。』基金属陶瓷氮气压烧结的组分选择配制表。
具体实施方式
由附图所示，总实施方式如下
一种高耐磨Ti(C，N)基金属陶瓷刀具，以Ni、 Co为粘结相，加入含Ti(C"N,i)或 (TiCh+(TiN)h中至少一种碳氮化物为基本配合料和由组分WC、 Mo2C、 Co、 Ni、 ZrC 、 Cr:A 、 VC以及TaC、 NbC中至少一种，余量为Ti (Cx, N卜J或(TiC),+ (TiN) ,_x组成，加入碳氮化物 的X值和各组分含量范围为
I 、 0.4d5或0. 5〈X《0.7;
II、各组分含量
WC 10 20wt%
Mo2C
5 15wt%
或
Mo
4.7 14.1wt%
C
0.3 0.9wt%
Co 5 15wt%
Ni 5 10wt%
ZrC 0. l 2wt%
Cr3C2
0. l 2wt%
VC 0. l 2wt%
以及<formula>formula see original document page 9</formula>
中至少一种 余量为
Ti(Cx，N卜J或(TiC),+ (TiN)卜x 。 I 、具体制备流程为
原料组配一分别加入橡胶成型剂或石腊成型剂一湿磨一过筛一千燥-模压成型-真空绕结 或氮气压绕结一热等静压处理一刀片磨制； II、操作步骤
A、 原料组配
(a) 按要求选取组配原料粉末；
(b) 各粉末粒度为《2um;
(c) 将各粉末投入搅拌机中混合、备用；
B、 湿磨(a) 将上述备用混合粉末装入球磨罐中，球料比》5: 1，球径《①5mm，装料量《球罐 容积的2/3;
(b) 分别加入比例为1 2wtM成型剂橡胶(航空汽油作溶剂)或比例为3 6wty。成型剂石 蜡(正己垸作溶剂)，添加溶剂剂量为300ml 450ral/l;
(c) 将上述成型剂充分溶解后，加入混合料中湿磨，球磨速度150rpm 300rpm，球磨 时间72 192h;
C、 过筛将球磨后的混合料浆过60目筛，沉淀l 2h;
D、 干燥混合料置入干燥箱中，将上述掺入橡胶成型剂的混合料于100 14(TC干燥2h4h，将上述掺入石蜡成型剂的混合料于70 10(TC干燥2h 4h;
E、 模压成型将上述干燥后的混合料粉，放入模具中，在压力为200 400MPa下成型， 成型后的坯体称为压粉体；
F、 烧结
将上述不同氮含量的TiCN基金属陶瓷压粉体分别按X的取值选定烧结工艺
(1) 当0.4《X《0.5 (X《0.5)时，即高氮合金压粉体，采用氮气压烧结工艺，参见图
2;
(a) 以3。C/min的速度从室温升至375。C，在此温度下保持60min;
(b) 保温完毕后，以4TVmin的速度升至600°C，再以7'C/min升至IOOO"C，在此温度 下保持60min;
(c) 保温完毕后，再以10°C/min的速度快速升温至1430°C，在此温度下保持60min， 然后随炉冷却；
(d) 在上述烧结全过程中，氮气气压保持在300 8000Pa;
(2) 当0.5〈X《0.7 (X>0.5)时，即低氮合金压粉体，采用真空烧结工艺，参见图3:
(a) 以3。C/min的速度从室温升至375。C，在此温度下保持90min;
(b) 保温完毕后，以4°C/min的速度升至600°C，再以7'C/min升至1250°C,在此温度 下保持90min;
(c) 保温完毕后，再以2'C/min的速度快速升温至1450°C，在此温度下保持60min，然 后随炉冷却；
(d) 在上述的烧结全过程中，真空度不高于20Pa;
G、 热等静压处理将上述烧结的坯块，放入热等静压炉中，于135(TC、 70bar氩气压力 下保温1小时或于1400°C、 50bar氩气压力下保温1小时得坯块，处理后的坯块金相组织为A02B02C00。
H、刀片磨制将热等静压处理后的坯块，在磨床上用金刚石砂轮磨削成各种所需标准的 刀片。
分实施方式(按含氮量的多少分为高氮合金制备工艺和低氮合金制备工艺)
参见附图，采用粉末冶金工艺制备，以Ni和Co为粘结相，加入含Ti(a,Nh)或
(TiC)x+(TiN)n中至少一种碳氮化物为基本配合组成的高耐磨Ti(C， N)基金属陶瓷刀具，其中
加入碳氮化物的X值为0. 4《X《0. 5或0. 5 < X《0. 7;
制备工艺按含氮量的多少分为高氮合金制备工艺和低氮合金制备工艺
(a) 当含Ti (CN,-J或(TiC) x+ (TiN) ,-x中至少一种碳氮化物为基本配合料中的含氮量的X 值在0.4《X《0.5 (X《0.5)时(称之为高氮合金)，采用氮气压烧结工艺，氮气气压保持在 300 8000Pa;
(b) 当含Ti (Cx， N,-x)或(TiC) x+ (TiN) h中至少一种碳氮化物为基本配合料中的含氮量的X 值在0.5〈X《0.7 (X〉0.5)时(称之为低氮合金)，采用真空烧结工艺，真空度不高于20Pa;
其具体工艺路线为
原料组配一分别加入橡胶成型剂或石腊成型剂一湿磨一过筛一干燥-模压成型-真空绕结 或氮气压绕结一热等静压处理一刀片磨制； 第一实施方式[0.5〈X《0.7 (X>0.5)]
对于Ti(Cx，Nh)或(TiC),+ (TiN)n基金属陶瓷中，至少一种碳氮化物的含氮量的X值在 0.5<X《0.7 (X〉0.5)时，采用此实施方式。
在本发明中，所述的TiCN基金属陶瓷刀具，是指具有如下基本配合组成的压粉体的烧结 体，该压粉体的基本配合组成以质量百分含量计，至少含有 WC 10 20wt% Mo2C 5 15wt% Co 5 15wt% Ni 5 10wt% ZrC 0. l 2wt%
Cr3C2 0. l 2wt% VC 0. l 2wt%
同时，该压粉体中也应含有以下化合物的至少一种 TaC 0. l 15wt%NbC
0. l 15wt% 余量为
Ti(C"N,-J或(TiC),(TiN),i其中，含氮量X的取值为0.5<X《0.7 (X>0.5) 下面，提供以Ti(Cx，Nh)或(TiC)x+(TiN)h为基本配合料中的各组分选择及含量范围(重 量百分含量)实施方案
实施方案l:
WC
10 20wt% TaC 5 15wt%
Mo2C 5 15wt%
或 (Mo
4.7 14. lwt%
+
C
0.3 0.9wt%)
Ni
5 10wt% ZrC
0. l 2wt%
VC
0. l 2wt% (TiC),+ (TiN)h其中，含氮量X的取值为0.5<X《0.7 (X>0.5)
Co 5 15wt% Cr3C2 0. l 2wt%
余量Ti(C,，N卜x) 或
实施方案2:
WC 10 20wt% Mo2C 5 15wt% Co 5 15wt% Cr3C2 0. l 2wt%
NbC 或 (Mo Ni VC
5~15wt%
4. 7 14. lwt% 5 10wt% 0. l 2wt%
+
C
0.3 0.9wt%) ZrC
0. l 2wt%
余量Ti(a，N卜》或 (TiC)x+(TiN) 实施方案3:
其中，含氮量X的取值为0.5<X《0.7 (X〉0.5)
WC
10 20wt% TaC 5 10wt%
Mo2C 5 15wt% 或 (Mo 4,7 14. lwt%
Co
5 15wt。/。 Ni 5 10wt%
Cr3C2 0. l 2vrt0/o VC
0. l 2wt%
NbC
0. l 5wt% +
C
0.3 0.9wt%) ZrC
0. l 2wt%
余量
Ti(Cx，Nn)或(TiC),(TiNh一,
实施方案4:
WC
10 20wt% TaC
Mo2C
5 15wt% 或 (Mo
Co
5 15wt% Ni
Cr3C2
0. l 2wt% VC
余量Ti(Cx，N卜x) 或(TiC)x+(TiN),
其中，含氮量X的取值为0.5<X《0.7 (X〉0.5)
NbC
0. l 5wt% 4. 7 14. lwt% 5 10wtQ/6 0. l 2wt%
(其中，含氮量X的取值为0.5<X《0. 7 (X〉0.5)
5 10wt% +
C
0.3 0.9wt%) ZrC
0. l 2wt%
参照图1的制备工艺流程，按上述各组分含量进行原料组配后进入湿磨工序:湿磨湿磨在行星式球磨机上进行，将混合粉末装入球磨罐中，球料比^5: 1，球径
《①5mm，装料量《球罐容积的2/3，添加一定量的航空汽油(对于橡胶成型剂)或正已烷(对 于石蜡成型剂)，加入量为300ml 450m1/1，球磨速度150rpm 300rpm，球磨时间72 192h。
加入成型剂选用橡胶或石蜡为成型剂，加入比例分别为为1 2wty。或3 6w"/。。先用航 空汽油(对于橡胶成型剂)或正己垸(对于石蜡成型剂)溶剂将上述成型剂充分溶解后，加入 混合料中湿磨。
过筛将球磨后的混合料浆过60目筛，沉淀l 2h。
干燥将沉淀料置入干燥箱中，掺入橡胶或石蜡成型剂的混合料分别于100 14(TC或
70 100。C干燥2h 4h。
模压成型压力为200 400MPa，较为合适的压力为280Mpa，成型后的坯体称为压粉体。 烧结参见附图3。对于低氮(X〉0.5)的TiCN基金属陶瓷的压粉体，采用真空烧结工
艺进行烧结。
真空烧结(适用于低氮合金)的具体烧结条件如下。 '
(a) 以3XVmin的速度从室温升至375'C,在此温度下保持90min。
(b) 保温完毕后，以4。C/min的速度升至60(TC，再以7。C/min升至125(TC，在此温度下保 持90min。
(c) 保温完毕后，再以2XVmin的速度快速升温至145(TC，在此温度下保持60min，然后随 炉冷却。
(d) 在上述的烧结全过程中，控制真空度不超过20Pa。
热等静压工艺1350°C、压力70bar(氩气)或1400°C、压力50bar (氩气)下，保温lh。 第二实施方式[0.4《X《0.5 (X《0. 5)]
对于Ti(Cx,N卜J或(TiC),+ (TiN)n基金属陶瓷中，至少一种碳氮化物的含氮量的X值在 0.4《X《0.5 (X《0.5)时，采用此实施方式。
在本发明中，所述的TiCN基金属陶瓷刀具，是指具有如下基本配合组成的压粉体的烧结 体，该压粉体的基本配合组成以质量百分含量计，至少含有 WC 10 20wt% Mo2C 5 15wt% Co 5 15wt% Ni 5 10wt% ZrC 0. l 2wt%Cr3C2
vc
0. l 2wt% 0. l 2wt%
同时，该压粉体中也应含有以下化合物的至少一种
TaC 0. l 15wt%
NbC 0. l 15wt%
余量为
Ti(C』卜x)或(TiC),+ (TiN)n
其中
下面，提供以Ti(Cx，Nh)或(TiC)x+(TiN)h为基本配合料中的各组分选择及含量范围(重] 百分含量)实施方案
实施方案l:
WC 10 20wt% Mo2C 5 15wt% 或 Co 5 15wt% Cr3C2 0. l 2wt%
TaC 5 15wt% (Mo 4. 7 14. lwt% Ni 5 10wt% VC 0. l 2wt%
+ CO. 3 0. 9wt%) ZrC 0. l 2wt%
余量Ti(C"Nh) 或 (TiC)x+(TiN) 实施方案2:
WC 10 20wt% Mo2C 5 15wt% 或
Co 5 15wt%
Cr3C2 0. l 2wt%
其中
余量Ti((;，Nh) 或
实施方案3:
WC 10 20wt% Mo2C
5 15wt% 或 Co 5 15wt% Cr3C2
0. l 2wt% 余量
Ti (Cx， Nn)
实施方案4:
WC 10 20wt% Mo2C
5 15wt% 或
NbC 5 15wt% (Mo 4. 7 14. lwt% Ni 5 10wt% VC 0. l 2wt% (TiC)x+(TiN)卜x
TaC 5 10wt% (Mo 4. 7 14. lwt% Ni 5 10wt%
+
C 0. 3 0. 9wt%) ZrC
0. l 2wt%
其中

NbC
0. l 5wt% +
CO. 3 0. 9wt%) ZrC
0. l 2wt%
VC
0. l 2wt%
(TiC)x+(TiN)卜x
其中
TaC 0. l 5wt% NbC 5 10wt%
(Mo 4. 7 14. lwt%
+ CO. 3 0. 9wt%)Co
5 15wt% Ni
5 10wt% ZrC 0. l 2wt%
Cr3C2
0. l 2wt% VC
0. l 2wt%
余量Ti(Cx，N,—》
或
(TiC)x+(TiN),-x
其中

参照图1的制备工艺流程，按上述各组分含量进行原料组配后进入湿磨工序。
湿磨湿磨在行星式球磨机上进行，将混合粉末装入球磨罐中，球料比》5: 1，球径
《cD5mm，装料量《球罐容积的2/3，添加一定量的正已烷(对于石蜡成型剂)或航空汽油(对
于橡胶成型剂)，加入量为300ml 450m1/1，球磨速度150rpm 300rpm，球磨时间72 192hD 加入成型剂选用橡胶或石蜡为成型剂，加入比例分别为为1 2wty。或3 6wty。。先用航
空汽油(对于橡胶成型剂)或正己烷(对于石蜡工艺)溶剂将上述成型剂充分溶解后，加入混
合料中湿磨。
过筛将球磨后的混合料浆过60目筛，沉淀l 2h。
干燥将沉淀料置入干燥箱中，掺入橡胶或石蜡成型剂的混合料分别于100 14(TC或 70 100。C干燥2h 4h。
模压成型压力为200 400MPa，较为合适的压力为280MPa。
烧结参见附图2。对于氮含量高(X《0.5)的TiCN基金属陶瓷的压粉体，采用氮气压 烧结工艺进行烧结。
氮气压烧结(适用于高氮合金)的具体烧结条件如下
(a) 以3。C/min的速度从室温升至375。C，在此温度下保持60min;
(b) 保温完毕后，以4。C/min的速度升至60(TC，再以7r/min升至100(TC，在此温度下保 持60min;
(c) 保温完毕后，再以10。C/min的速度快速升温至143(TC，在此温度下保持60min，然后 随炉冷却；
(d) 在上述的烧结全过程中，氮气气压保持在300 8000Pa。
热等静压工艺1350°C、压力70bar(氩气)或1400。C、压力50bar (氩气)下，保温lh。
具体实施例
实施例1
通过实施例具体地说明第一实施方式的石蜡工艺的切削刀具。 根据图l所示的制备流程制备本发明的TiCN基金属陶瓷刀具。 (1)含Ti(Cx，Nn)或(TiC),+ (TiN)h (X=0.7)的配合料中的各组分及重量百分含量配 比见附表l， 各粉末粒度为《2um;(2) 湿磨将上述混合粉末装入不锈钢球磨罐中，按350ml/l加入正已烷，选用①5硬 质合金球，球料比为5: 1，转速200rpm，球磨96小时；
(3) 加入成型剂按6wt《称取石腊，溶于正已烷中，加入球磨罐与混合料一起湿磨；
(4) 过筛将球磨后的料浆过60目筛，沉淀2小时；
(5) 干燥将沉淀料放入干燥箱中，于10(TC保温2小时，干燥；
(6) 模压成型将干燥后的粉，放入模具中，280MPa压力下成型；
(7) 烧结
按图3工艺烧结，具体烧结条件如下
(a) 以3°C/min的速度从室温升至375°C，在此温度下保持90min;
(b) 保温完毕后，以4。C/min的速度升至600。C，再以7'C/min升至1250°C，在此温度下 保持90min;
(c) 保温完毕后，再以2tVmin的速度快速升温至145(TC，在此温度下保持60min，然后 随炉冷却；
(d) 在上述的烧结全过程中，控制真空度不超过20Pa。
(8) 热等静压处理将烧结的坯块，放入热等静压炉中，于135(TC、 70bar氩气压力下 保温1小时，处理后的金相组织为A02B02C00。
(9) 刀片磨制将热等静压处理后的坯块，在磨床上用金刚石砂轮磨削成各种所需标准 的刀片。本例中按SNGN120408标准磨制成四方形刀片。
(10) 切削试验在CA6140车床上进行，工件为50调质钢。切削条件干式切削，切削 线速度300m/min，进刀量f0. 18，切削深度d0. 5。
经试验证明，本发明的刀具切削15min的后刀面磨损量VB仅为0. 13，与原NT6牌号Ti (C， N) 基金属陶瓷刀片相比，磨损量降低了 1/2 2/3，使用寿命提高了2 4倍。
上述实施例1中含Ti(C,，N,-》或(TiC)x+(TiN)h (X=0.7)的配合料中，对其中的组分进 行优化配置后，各组分及重量百分含量为
(a) WC
15wt%
TaC
10wt%
Mo 7.53wt%
C
0.47wt%
Co 10wt% Ni
5wt%
ZrC
1. Owt%
Cr3C2
0.5wt%
VC
0.5wt%
余量Ti(C。.7N。.3) 或 (TiC)。.7+(TiN)。.3 各组分粉末粒度为《2pm
(b) WC
15wt%
TaC
10wt%
Mo2C 8wt%
Co 10wt%
Ni 5wt% ZrC 1.0wt%
Cr3C2
0.5wt% VC
0.5wt%余量 (TiC)。.7+(TiN)o.3或Ti(C。.7N0.3) 各粉末粒度为《2ym
(c) WC
15wt%
NbC
10wt%
Mo2C 8wt%
Co 10wt%
Ni 5wt% ZrC
1.0wt%
Cr3C2
0.5wt%
VC
0.5wt%
余量 (TiC)。.7+(TiN)。.3或Ti(C。.7N。.3) 各粉末粒度为《2um
(d) WC
15wt%
NbC
10wt%
Mo 7.53wt%
C
0.47wt%
Co 10wt% Ni
5wt%
ZrC
1.0wt%
Cr3C2
0.5wt%
VC 0.5wt%
余量 (TiC)。.7+(TiN)。.3或Ti(C。.7N。.3) 各粉末粒度为《2ym
附表l中，
1-1至1-5为基体相TiC。,7N。.3，添加成分为WC、 TaC、 Mo2C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr3C2; l-6至l-10为基体相TiC。.7No."添加成分为WC、 TaC、 Mo、 C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr3C2; 1-11至1-15为基体相TiC。7+TiN。,:,，添加成分为WC、 TaC、 Mo2C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr:,C2; 1-16至1-20为基体相TiC。.7+TiN。.3，添加成分为WC、 TaC、 Mo、 C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、
Cr3C25
1-21至1-25为基体相TiC。7N。.3，添加成分为WC、 NbC、 Mo2C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr:!C2; l-26至1-30为基体相TiC。.7N。.3，添加成分为WC、 NbC、 Mo、 C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr3C2; 1-31至1-35为基体相TiC。.7+TiN。.3，添加成分为WC、 NbC、 Mo2C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr3C2; 1-36至1-40为基体相TiC。.7+TiN。.3，添加成分为WC、 NbC、 Mo、 C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、
Cr3C2。
实施例2:通过实施例具体地说明第二实施方式的石蜡工艺的切削刀具。 根据图1所示的制备流程制备本发明的TiCN基金属陶瓷刀具。
(1) 含Ti(a，Nn)或(TiC)x+(TiN)n (X=0.5)的配合料中的各组分及重量百分含量配 比见附表2，各粉末粒度为《2 u m;
(2) 湿磨将上述混合粉末装入不锈钢球磨罐中，按350ml/l加入已烷，选用①5硬质 合金球，球料比为5: 1，转速200rpm，球磨96小时；
(3) 加入成型剂按5wtM称取石蜡，溶于正己垸中，加入球磨罐与混合料一起湿磨；
(4) 过筛将球磨后的料桨过60目筛，沉淀2小时；
(5) 干燥将沉淀料放入干燥箱中，于9(TC保温2小时，干燥；(6) 模压成型将干燥后的粉，放入模具中，280MPa压力下成型；
(7) 烧结按附图2工艺烧结，具体烧结条件如下
(a) 以3TVmin的速度从室温升至375。C，在此温度下保持60min;
(b) 保温完毕后，以4TVmin的速度升至60(TC，再以7tVmin升至100(TC，在此温度下 保持60min;
(c) 保温完毕后，再以10'C/niin的速度快速升温至143(rC，在此温度下保持60min,然 后随炉冷却；
(d) 在上述的烧结全过程中，氮气气压保持在300 8000Pa。
(8) 热等静压处理将烧结的坯块，放入热等静压炉中，于140(TC、 50bar氩气压力下， 保温1小时，处理后的金相组织为A02B02C00。
(9) 刀片磨制将热等静压处理后的坯块，在磨床上用金刚石砂轮磨削成各种所需标准 的刀片。本例中按SNGN120408标准磨制成四方形刀片。
(10) 切削试验在CA6140车床上进行，工件为50调质钢。切削条件:干式切削，切削 线速度300m/min，进刀量f0.2，切削深度dl.O。
经试验证明，本发明的刀具切削20min的后刀面磨损量VB为0. 18，与NT6牌号Ti (C， N) 基金属陶瓷刀片相比，磨损量降低了 1/3 1/2，使用寿命提高了1 3倍。
本实施例2中含Ti(Cx,Nh)或(TiC),+ (TiN)n (X=0.5)的配合料中，在对其中的组分进
行优化配置后，各组分及重量百分含量为 、
(a) WC
17wt%
TaC
7wt%
Mo2C
8.5wt%
Co
8wt%
Ni 7wt% ZrC 0.5wt%
Cr3C2
0.5wt%
VC
0.5wt%
余量
(TiC)。.5+(TiN)。.5
或Ti(C。.5N。.5) 各粉末粒度为《2tim
(b) WC
17wt%
TaC
7wt%
Mo
8wt%
C
0.5wt%
Co 8wt% Ni
7wt%
ZrC
0.5wt%
Cr3C2
0.5wt%
VC
0.5wt%
余量
Ti(C。.5N。.5)
或 (TiC)。.5+(TiN)o.5 各粉末粒度为《2um。
(c) WC
17wt%
NbC
7wt% Mo2C
8.5wt% Co
8wt%
Ni 7wt% ZrC 0.5wt%
Cr3C2
0.5wt%
VC
0.5wt%
余量
(TiC)。.5+(TiN)。.5
或Ti(C。.5N。.5) 各粉末粒度为《2um(d) WC 17wt%
NbC 7wt%
Mo
8wt% C
0.5wt% Co 8wt%
Ni
7wt%
ZrC 0.5wt% Cr3C2
0.5wt%
VC
0.5wt%
余量
Ti(C。.5N。.5)
或 (TiC)。.5+(TiN)o.5 各粉末粒度为《2um
附表2中，
2-1至2-5为基体相TiC。.5N。.5，添加成分为WC、 TaC、 Mo2C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr3C2; 2-6至2-10为基体相TiC。.5N。.5，添加成分为WC、 TaC、 Mo、 C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr:!C2; 2-11至2-15为基体相TiC。.5+TiN。.5，添加成分为WC、 TaC、 Mo2C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr.A; 2-16至2-20为基体相TiC。.5+TiN。.5，添加成分为WC、 TaC、 Mo、 C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、
Cr3C2;
2-21至2-25为基体相TiC。,5N。.5，添加成分为WC、 NbC、 Mo2C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr3C2; 2-26至2-30为基体相11(:。.美.5，添加成分为WC、 NbC、 Mo、 C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr3C2; 2-31至2-35为基体相TiC。.5+TiN。.5，添加成分为WC、 NbC、 Mo2C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr:A; 2-36至2-40为基体相TiC。.5+TiN。.5，添加成分为WC、 NbC、 Mo、 C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、
Cr3C20
实施例3:通过实施例具体地说明第一实施方式的橡胶工艺的切削刀具。
根据图l所示的制备流程制备本发明的TiCN基金属陶瓷刀具。
(1) 含Ti(C"IVx)或(TiC)x+(TiN)n (X=0.6)的配合料中的各组分及重量百分含量配 比见附表3，各粉末粒度为《2u m;
(2) 湿磨将上述混合粉末装入不锈钢球磨罐中，按400ral/l加入乙醇，选用①5硬质 合金球，球料比为10: 1，转速200rpm，球磨72小时；
(3) 加入成型剂按1.5wtM称取橡胶，溶于航空汽油中，加入球磨罐与混合料一起湿
磨；
(4) 过筛同实施例1;
(5) 干燥将沉淀料放入干燥箱中，于12(TC保温2小时，干燥；
(6) 模压成型同实施例1;
(7) 烧结
按图3工艺烧结，具体烧结条件如下
(a) 以3°C/min的速度从室温升至375°C，在此温度下保持90min;
(b) 保温完毕后，以4'C/min的速度升至600°C，再以TC/min升至1250°C，在此温度下保持90min;
(c) 保温完毕后，再以2tVmin的速度快速升温至1450'C，在此温度下保持60min，然后 随炉冷却；
(d) 在上述的烧结全过程中，控制真空度不超过20Pa (10 15Pa为最佳)； .
(8) 热等静压处理将烧结的坯块，放入热等静压炉中，于140(TC、 50bar氩气压力下 保温1小时，处理后坯块的金相组织为A02B02C00，抗弯强度》1700MPa，硬度HRA》92. 0; 而NT6牌号刀片当HRA》92. 0时，抗弯强度《1350MPa。
(9) 刀片磨制将热等静压处理后的坯块，在磨床上用金刚石砂轮磨削成各种所需标准 的刀片。本例中按SNGN120408标准磨制成四方形刀片。
(10)切削试验在CA6140车床上进行，工件为50调质钢。切削条件干式切削，切削 线速度200m/min，进刀量f0. 18，切削深度dl.O。
本发明的刀具切削30min的后刀面磨损量VB仅为0. 17;在切削线速度300m/min，进刀 量f0.18,切削深度d0.5的干式切削条件下，使用本发明的刀具切削20min后的后刀面磨损 量VB仅为0. 16。经试验证明，与NT6牌号Ti (C， N)基金属陶瓷刀片相比，磨损量降低了 1/22/3，使用寿命提高了2 4倍。
本实施例3中含Ti(C,，Nh)或(TiC),+ (TiN),1 (X=0.6)的配合料中，在对其中的组分进 行优化配置后，各组分及重量百分含量为
(a) WC
16wt%
TaC
9wt%
Mo2C
12wt%
Co
10wt%
Ni 5wt% ZrC
1.0wt%
Cr3C2
0.5wt0/o
VC
0.5wt%
余量 (TiC)。.6+(TiN)。.4或Ti(C。.6N0.4) 各粉末粒度为《2um
(b) WC
16wt%
TaC
9wt%
Mo
11.3wt%
C 0.7wt%
Co 10wt% Ni
5wt%
ZrC
1.0wt%
Cr3C2
0.5wt%
VC
0.5wt%
余量Ti(C。.6N。.4)或(TiC)。,6+(TiN)。.4 各粉末粒度为《2um。
(c) WC
16wt%
NbC 9wt% Mo2C
12wt% Co
10wt%
Ni 5wt% ZrC 1.0wt%
Cr3C2
0.5wt%
VC
0.5wt%
余量
(TiC)。.6+(TiN)。.4或Ti(C。.6N。.4) 各粉末粒度为《2um
(d) WC 16wt%
NbC 9wt% Mo 11.3wt%
C 0.7wt%
Co 10wt%Ni
5wt%
ZrC 1.0wt%
Cr3C2
0.5wt%
VC
0.5wt% 余量Ti(C。.6N。.4)或(TiC)。,6+(TiN)。.4 各粉末粒度为《2um
附表3中，
3-1至3-5为基体相TiC。.6N。.4，添加成分为WC、 TaC、 Mo2C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr3C2; 3-6至3-10为基体相TiC。eN。.4，添加成分为WC、 TaC、 Mo、 C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr:,C2; 3-11至3-15为基体相TiC。.6+TiN。.4，添加成分为WC、 TaC、 M02C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr:A; 3」16至3-20为基体相TiC。.6+TiN。.4，添加成分为WC、 TaC、 Mo、 C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、
Cr3C2;
3-21至3-25为基体相TiC。.6N。.4，添加成分为WC、 NbC、 Mo2C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr3C2; 3-26至3-30为基体相TiC。,6N。.4，添加成分为WC、 NbC、 Mo、 C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr:A; 3-31至3-35为基体相TiC。.6+TiN。.4，添加成分为WC、 NbC、 Mo2C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr3C2; 3-36至3-40为基体相TiC。.6+TiN。.4，添加成分为WC、 NbC、 Mo、 C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr3C2。
实施例4:通过实施例具体地说明第二实施方式的橡胶工艺的切削刀具。 根据图1所示的制备流程制备本发明的TiCN基金属陶瓷刀具。
(1) 含Ti(Cx,N卜J或(TiC)x+(TiN)卜x (X=0.4)的配合料中的各组分及重量百分含量配 比见附表4，各粉末粒度为《2um;
(2) 湿磨将上述混合粉末装入不锈钢球磨罐中，按400ml/l加入乙醇，选用。5硬质 合金球，球料比为9: 1，转速200rpm，球磨100小时；
(3) 加入成型剂按2wt免称取橡胶，溶于航空汽油中，加入球磨罐与混合料一起湿磨；
(4) 过筛同实施例2;
(5) 干燥将沉淀料放入干燥箱中，于14(TC保温2小时，干燥；
(6) 模压成型同实施例2。
(7) 烧结
(a) 以3°C/min的速度从室温升至375°C,在此温度下保持60min。
(b) 保温完毕后，以4。C/min的速度升至600。C，再以7'C/min升至1000。C，在此温度下 保持60min。
(c) 保温完毕后，再以10。C/min的速度快速升温至143(TC，在此温度下保持60min，然 后随炉冷却。(d)在上述的烧结全过程中，氮气气压保持在300 8000Pa。
(8) 热等静压处理将烧结的坯块，放入热等静压炉中，于140(TC、 50bar氩气压力下 保温1小时，处理后的金相组织为A02B02C00。
(9) 刀片磨制将热等静压处理后的坯块，在磨床上用金刚石砂轮磨削成各种所需标准 的刀片。本例中按SNGN120408标准磨制成四方形刀片。
(10) 切削试验在CA6140车床上进行，工件为50调质钢。切削条件:干式切削，切削 线速度300m/min，进刀量f0.2，切削深度dl.O。
经试验证明，本发明的刀具切削20min的后刀面磨损量VB为0. 17，与NT6牌号Ti (C， N) 基金属陶瓷刀片相比，磨损量降低了 1/3 1/2，使用寿命提高了1 4倍。
本实施例2中含Ti(C,，D或(TiC)x+(TiN)n (X二0.4)的配合料中，在对其中的组分进 行优化配置后，各组分及重量百分含量为
(a) WC
20wt%
TaC
10wt%
Mo2C
9wt%
Co
8wt%
Ni 7wt% ZrC lwt%
Cr3C2
0.5wt%
VC
0.5wt%;
余量'(TiC)。.4+(TiN)。.6
或Ti(C。.4N。.6) 各粉末粒度为《2um
(b) WC
20wt%
TaC
10wt%
Mo
8.47wt%
C
0.53wt%
Co 8wt% Ni
7wt%
ZrC
lwt%
Cr3C2
0.5wt%
VC
0.5wt%;
余量
Ti(C。.4N。.6)
或 (TiC)。.4+(TiN)。.e 各粉末粒度为《2ym。
(c) WC
20wt%
NbC
10wW
Mo2C
9wt%
Co
8wt%
Ni 7wt% ZrC lwt%
Cr3C2
0.5wt%
VC
0.5wt%;
余量
(TiC)。.4+(TiN)。.6
或Ti(C。.4N。.6) 各粉末粒度为《2um
(d) WC
20wt°/。
NbC
10wt%
Mo
8.47wt%
C
0,53wt%
Co 8wt% Ni
7wt%
ZrC
lwt%
Cr3C2
0.5wt%
VC
0.5wt%;
余量
Ti(C。.4N。.6)
或 (TiC)。.4+(TiN)。.6 各粉末粒度为《2um。
附表4中，
4-1至4-5为基体相TiC。.4N。.6，添加成分为WC、 TaC、 Mo2C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr3C2; 4-6至4-10为基体相TiC。4N。.6,添加成分为WC、 TaC、 Mo、 C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr:A;4-11至4-15为基体相TiC。.4+TiN。.6，添加成分为WC、 TaC、 Mo2C、 Go、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr3C2; 4-16至4-20为基体相TiC。.4+TiN。.6，添加成分为WC、 TaC、 Mo、 C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr3C2;
4-21至4-25为基体相TiC。」N。.6,添加成分为WC、 NbC、 Mo2C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr:A; 4-26至4-30为基体相TiC。.4N。.6，添加成分为WC、 NbC、 Mo、 C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr:A; 4-31至4-35为基体相TiC。.4+TiN。.6，添加成分为WC、 NbC、 Mo2C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、 Cr:1C2; 4-36至4-40为基体相TiC。.4+TiN。.6，添加成分为WC、 NbC、 Mo、 C、 Co、 Ni、 ZrC、 VC、
Cr3C2 。
值得指出的是本发明将Ti(C，N)基金属陶瓷按含氮量的多少分为两大类并进行针对性 的工艺设计第一类为高氮合金[O. 4《X《0. 5 (x《0. 5)];第二类为低氮合金[O. 5 < X《0. 7 (x 〉0.5)]。对于高氮合金因采取了氮气压烧结技术，有效地抑制了烧结过程中氮的逸出，保证 了基体中高氮碳比与材料硬度，加之热等静压处理工艺的运用，进一步减小了孔隙度，同时 添加的少量ZrC和VC等碳化物提高了材料的抗氧化磨损与抗扩散磨损的能力；对于低氮合金， 通过优化成份配比，控制烧结工艺以及与热等静压处理工艺相结合，可获得致密度较高的组 织和高的抗弯强度，而加入的少量ZrC和VC等碳化物有效地提高了材料的耐磨性能。
以上仅仅是本发明的较佳实施方式，根据本发明的构思，本领域的熟练人员还可对此作 出各种修改和变换。例如，上述其他组分的分类及其工艺设计均属于本发明的实质。
权利要求
1、一种高耐磨Ti(C，N)基金属陶瓷刀具，其特征在于以Ni、Co为粘结相，加入含Ti(Cx，N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x中至少一种碳氮化物为基本配合料和由组分WC、Mo2C、Co、Ni、ZrC、Cr3C2、VC以及TaC、NbC中至少一种，余量为Ti(Cx，N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x组成，加入碳氮化物的X值和各组分含量范围为
I、0.4≤X≤0.5或0.5＜X≤0.7；
II、各组分含量
WC
10～20wt％
Mo2C 5～15wt％
Co
5～15wt％
Ni
5～10wt％
ZrC
0.1～2wt％
Cr3C20.1～2wt％
VC
0.1～2wt％
以及
TaC
0.1～15wt％
NbC
0.1～15wt％
中至少一种
余量为
Ti(Cx，N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x。
2、 根据权利要求
l所述的高耐磨Ti(C，N)基金属陶瓷刀具，其特征在于所述组分Mo2C分别按单质组分选用，其含量范围为 Mo
4. 7 14. lwt% C
0.3 0.9wt%。
3、 制备权利要求
l所述的高耐磨Ti(C，N)基金属陶瓷刀具，它包括如下步骤I、 制备流程原料组配—分别加入橡胶成型剂或石腊成型剂一湿磨一过筛—干燥-模压成型-真空绕结 或氮气压绕结一热等静压处理一刀片磨制；II、 操作步骤 A、原料组配(a) 按要求选取组配原料粉末；(b) 各粉末粒度为《2um;(c) 将各粉末投入搅拌机中混合、备用；B、 湿磨(a) 将上述备用混合粉末装入球磨罐中，球料比》5: 1，球径《05mm，装料量《球罐 容积的2/3;(b) 分别加入比例为1 2wty。成型剂橡胶(航空汽油作溶剂)或比例为3 6wty。石蜡(正已 烷作溶剂)，添加溶剂剂量为300ml 450ml/l;(c) 将上述成型剂充分溶解后，加入混合料中湿磨，球磨速度150rpm 300rpm，球磨 时间72 192h;C、 过筛将球磨后的混合料浆过60目筛，沉淀l 2h;D、 干燥混合料置入干燥箱中，将上述掺入橡胶成型剂的混合料于100 14(TC干燥2h4h，将上述掺入石蜡成型剂的混合料于70 10(TC干燥2h 4h;E、 模压成型将上述干燥后的混合料粉，放入模具中，在压力为200 400MPa下成型， 成型后的坯体称为压粉体；F、 烧结将上述不同氮含量的TiCN基金属陶瓷压粉体分别按X的取值选定烧结工艺(1) 当0.4《X《0.5 (X《0.5)时，即高氮合金压粉体采用氮气压烧结工艺；(a) 以3XVmin的速度从室温升至375。C，在此温度下保持60min;(b) 保温完毕后，以4'C/min的速度升至600'C，再以7XVmin升至IOO(TC，在此温度 下保持60min;(c) 保温完毕后，再以lOTVmin的速度快速升温至1430°C，在此温度下保持60min， 然后随炉冷却；(d) 在上述烧结全过程中，应保持一定的氮气气压。(2) 当0.5〈X《0.7 (X〉0.5)时，即低氮合金压粉体采用真空烧结工艺-(a) 以3'C/min的速度从室温升至375。C，在此温度下保持90min;(b) 保温完毕后，以4。C/min的速度升至60(TC，再以7°C/min升至1250°C，在此温度 下保持90min;(c) 保温完毕后，再以2。C/min的速度快速升温至145(TC，在此温度下保持60min，然 后随炉冷却；(d)在上述的烧结全过程中，应保持一定的真空度。G、 热等静压处理将上述烧结的坯块，放入热等静压炉中，于135(TC、 70bar氩气压力 下保温1小时或于140(TC、 50bar氩气压力下保温1小时得坯块，处理后的坯块金相组织为 A02B02C00。H、 刀片磨制将热等静压处理后的坯块，在磨床上用金刚石砂轮磨削成各种所需标准的 刀片。
4、 根据权利要求
3所述高耐磨Ti(C，N)基金属陶瓷刀具的制备，其特征在于氮气压绕结 的F操作步骤中，其氮气气压保持在300 8000Pa。
5、 根据权利要求
3所述高耐磨Ti(C,N)基金属陶瓷刀具的制备，其特征在于真空绕结的 F操作步骤中，其真空度不高于20Pa。
专利摘要
一种高耐磨Ti(C，N)基金属陶瓷刀具及其制备，以Ni、Co为粘结相，加入含Ti(C_x，N_1-x)或(TiC)_x+(TiN)_1-x中至少一种碳氮化物为基本配合料和由组分WC、Mo₂C、Co、Ni、ZrC、Cr₃C₂、VC以及TaC、NbC中至少一种，余量为Ti(C_x，N_1-x)或(TiC)_x+(TiN)_1-x组成，其加入碳氮化物的X值为0.4≤X≤0.5或0.5＜X≤0.7，并根据含氮量分别采用氮气压烧结和真空烧结两种工艺制备及结合热等静压处理；从而克服了高氮合金烧结过程中氮的逸出，使基体中高氮碳比与材料硬度获得可靠保障，而在基本配合料中加入少量ZrC、Cr₃C₂和VC等碳化物使材料抗氧化磨损与抗扩散磨损能力明显增强；同时通过对各组分及含量的优化配置，使低氮合金组织的致密性和抗弯强度获得显著提高；它广泛适用于中低碳钢与低合金钢的高速切削刀具。
文档编号B22F3/12GKCN101302595SQ200810031706
公开日2008年11月12日 申请日期2008年7月8日
发明者严迪科, 古思勇, 唐思文, 张厚安, 李颂文, 李鹏南, 许剑光, 颜建辉 申请人:湖南科技大学