SiCW增韧金属陶瓷及其制备方法与流程

文档序号:14666593发布日期:2018-06-12 19:14阅读:468来源:国知局

本发明涉及一种SiCW增韧金属陶瓷及其制备方法。



背景技术:

目前,Ti(C,N)基金属陶瓷具有高硬度和高的导热率,相比于传统涂层硬质合金,不仅有更好的红硬性、耐磨性、耐腐蚀和抗月牙洼磨损能力,而且抗氧化性和化学稳定性优良,是制作高速高效切削刀具的理想材料,但是由于其强韧性普遍不足,因此大大限制了Ti(C,N)基金属陶瓷的应用。

为此,改进配方、细化晶粒以及通过各种方式强化材料以进一步提高强韧性是金属陶瓷的发展趋势。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷,提供一种SiCW增韧金属陶瓷,它能够大幅提高金属陶瓷的韧性和抗断裂强度。

为了解决以上技术问题,本发明的技术方案是:一种SiCW增韧金属陶瓷,它的组分及各组分的质量百分比如下:

15~25%的Co+Ni粉、0.2~3%的SiCW粉,10~16%的Mo,1~3%的VC,5~13%的WC,余量为TiC+TiN粉,总计100%。

进一步,SiCW粉的直径为5~100nm,晶须长度为200~800nm。

本发明还提供了一种SiCW增韧金属陶瓷的制备方法,方法中含有的步骤如下:

依次进行配料、湿磨、喷雾干燥、压制成型和烧结工序;其中,湿磨过程中,湿磨的球料质量比为(8.0~10.0):1,液固比为500~600ml/Kg,球磨时间为75~85h;在烧结过程中,烧结温度1440~1460℃。

进一步,烧结采用多气氛压力烧结。

采用了上述技术方案后,本发明通过添加一定比例的SiC晶须利用SiC晶须的裂纹偏转、晶须的拔出以及晶须的桥联增韧以大幅提高金属陶瓷的韧性和抗断裂强度。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施例,对本发明作进一步详细的说明

实施例一:

配料时选用重量百分比为22%的Co+Ni粉,12%的WC,15%的Mo,2%的VC,14%的TiN,0.4%的SiCW,余量为TiC,总计100%;以无水酒精作为球磨介质,液固比为550ml/Kg,球料质量比为10:1,球磨时间为80小时,喷雾干燥制得混合料,模压成型后,置于压力烧结炉内以1440℃进行烧结。以PS21(尺寸为6.5×5.25×20㎜)试样条作为检验本实施例方法制备的金属陶瓷的标准产品,其硬质相平均晶粒度为1.0μm,抗弯强度为2100MPa,硬度Hv301520。

实施例二:

配料时选用重量百分比为22%的Co+Ni粉,12%的WC,15%的Mo,2%的VC,14%的TiN,0.8%的SiCW,余量为TiC,总计100%;以无水酒精作为球磨介质,液固比为550ml/Kg,球料质量比为10:1,球磨时间为80小时,喷雾干燥制得混合料,模压成型后,置于压力烧结炉内以1440℃进行烧结。以PS21(尺寸为6.5×5.25×20㎜)试样条作为检验本实施例方法制备的金属陶瓷的标准产品,其硬质相平均晶粒度为1.0μm,抗弯强度为2260MPa,硬度Hv301570。

实施例三:

配料时选用重量百分比为22%的Co+Ni粉,12%的WC,15%的Mo,2%的VC,14%的TiN,1.2%的SiCW,余量为TiC,总计100%;以无水酒精作为球磨介质,液固比为550ml/Kg,球料质量比为10:1,球磨时间为80小时,喷雾干燥制得混合料,模压成型后,置于压力烧结炉内以1440℃进行烧结。以PS21(尺寸为6.5×5.25×20㎜)试样条作为检验本实施例方法制备的金属陶瓷的标准产品,其硬质相平均晶粒度为1.0μm,抗弯强度为2170MPa,硬度Hv301550。

实施例四:

配料时选用重量百分比为22%的Co+Ni粉,12%的WC,15%的Mo,2%的VC,14%的TiN,1.6%的SiCW,余量为TiC,总计100%;以无水酒精作为球磨介质,液固比为550ml/Kg,球料质量比为10:1,球磨时间为80小时,喷雾干燥制得混合料,模压成型后,置于压力烧结炉内以1440℃进行烧结。以PS21(尺寸为6.5×5.25×20㎜)试样条作为检验本实施例方法制备的金属陶瓷的标准产品,其硬质相平均晶粒度为1.0μm,抗弯强度为2120MPa,硬度Hv301500。

以上实施例中,VC为碳化钒,WC为碳化钨。

以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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