一种亚微米级芯环结构Ti(C,N)基金属陶瓷材料的制备方法与流程

文档序号:37932131发布日期:2024-05-11 00:11阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种亚微米级芯环结构ti(c,n)基金属陶瓷材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述碳化物添加相为wc、mo2c、nbc、tac、vc、cr2c3和zrc中至少三种的混合物。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中所述金属粘接相为fe、co、ni和cu中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述湿混球磨的球磨介质为无水乙醇,球磨机转速为10-50r/min。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述真空干燥的温度为50-80℃,采用200-300目筛网进行筛分制粒。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(3)中,所述单向冷压成形的压制压力为150-300mpa,保压时间为5-30s。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(4)中,所述梯度加热处理具体包括如下步骤:首先采用5-15℃/min的升温速率升温至600-650℃保温30-60min;然后以5-15℃/min的升温速率升温至1000-1100℃后保温30-60min;然后开始以3-5℃/min的升温速率升温的同时充入氮气进行加压,升温至1400-1500℃,保温段停止充入氮气并切换成氩气加压保温30-240min,加压保温的压力为1-10mpa;最后以5-15℃/min的降温速率降温至600-650℃保温30-60min,随炉冷却至室温;所述真空环境的真空度为1×10-2-1×10-6pa。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法,其特征在于,经梯度加热处理后,所述亚微米级芯环结构ti(c,n)基金属陶瓷材料的晶粒呈芯环结构,其中内芯为ti(c,n)硬质相,外环为碳化物添加相,所述内芯和外环之间为金属粘接相。

9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,经梯度加热处理后,所述ti(c,n)硬质相、碳化物添加相和金属粘接相的质量比为50-60∶20-30∶10-30。

10.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,经梯度加热处理后,所述ti(c,n)硬质相中的碳氮摩尔比为3:7、5:5和7:3,所述ti(c,n)硬质相的晶粒粒径≤0.8μm。


技术总结
本发明属于陶瓷材料领域,公开了一种亚微米级芯环结构Ti(C,N)基金属陶瓷材料的制备方法,包括如下步骤:取碳化物添加相的粉末、金属粘结相的粉末和粒径为0.4‑0.7μm的Ti(C,N)粉末,进行湿混球磨;得到的浆料进行真空干燥,筛分制粒,在模具中单向冷压成形得到成形坯体;在真空环境下进行梯度加热处理,冷却后即得。本发明通过控制原料粉末粒度和烧结工艺制备亚微米级芯环结构金属陶瓷,兼顾了材料硬度和断裂韧性之间的平衡,产品性能优良,工艺简单,尺寸可控,操作灵活,成本低,制备得到的产品芯环结构均匀度较高,晶粒尺寸完全可控且硬质相晶粒尺寸可以做到≤0.8μm,可根据实际需求进行晶粒尺寸的设计与制备。

技术研发人员:刘超,董涛,龙宁华,曾雨灏,曾瑞霖,尹超
受保护的技术使用者:株洲硬质合金集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/10
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