金属陶瓷及其制备方法_2

文档序号:9196074阅读:来源:国知局
实施例3
[0045]I)选用纯度彡99.9 %的Mo粉、B粉、Ni粉和石墨粉为主要原料,要求Mo粉与石墨粉的粒度彡20 μ m, B粉与Ni粉的粒度彡50μπι,按照质量比为N1:B:Mo:C =25.5:6:58.5:10 进行配料。
[0046]将Mo粉和石墨粉装入高能球磨罐中,充入氩气后进行机械合金化,时间为25h,然后加入B粉和Ni粉,混合10h,得到混合粉体。
[0047]2)取出混合粉体,在金属模具中进行模压成型,得到坯体,成型压力为220MPa。
[0048]将模压成型的坯体放入真空烧结炉中进行无压烧结,真空度彡10_2Pa,从室温以10C /min的升温速度升温至1350°C的烧结温度,在达到烧结温度后不保温,直接随炉冷却,得到碳化物增强Mo2NiB2金属陶瓷。
[0049]对实施例3制得的碳化物增强此2附82金属陶瓷进行性能测试,其致密度为
98.2%,三点弯曲强度为1720MPa,断裂韧性为26.6MPa.πι1/2,硬度为87.4HRA,800°C抗氧化性能评定为完全抗氧化。
[0050]实施例4
[0051]I)选用纯度不低于99.9%的Mo粉、B粉、Ni粉和石墨粉为主要原料,要求Mo粉与石墨粉的粒度彡20 μ m,B粉与Ni粉的粒度彡50 μ m,按照质量比为N1: B: Mo: C = 45:6:44:5进行配料。
[0052]将Mo粉和石墨粉装入高能球磨罐中,充入氩气后进行机械合金化,时间为24.5h,然后加入B粉和Ni粉,混合5h,得到混合粉体。
[0053]2)取出混合粉体,在金属模具中进行模压成型,得到坯体,成型压力为250MPa。
[0054]将模压成型的坯体放入真空烧结炉中进行无压烧结,真空度彡10_2Pa,从室温以50C /min的升温速度升温至1200°C的烧结温度,在达到烧结温度后不保温,直接随炉冷却,得到碳化物增强Mo2NiB2金属陶瓷。
[0055]实施例5
[0056]I)选用纯度不低于99.9%的Mo粉、B粉、Ni粉和石墨粉为主要原料,要求Mo粉与石墨粉的粒度彡20 μm, B粉与Ni粉的粒度彡50μπι,按照质量比为N1:B:Mo:C =21:6:63:10进行配料。
[0057]将Mo粉和石墨粉装入高能球磨罐中,充入氩气后进行机械合金化,时间为25.5h,然后加入B粉和Ni粉,混合8h,得到混合粉体。
[0058]2)取出混合粉体,在金属模具中进行模压成型,得到坯体,成型压力为300MPa。
[0059]将模压成型的坯体放入真空烧结炉中进行无压烧结,真空度彡10_2Pa,从室温以8°C /min的升温速度升温至1400°C的烧结温度,在达到烧结温度后不保温,直接随炉冷却,得到碳化物增强Mo2NiB2金属陶瓷。
[0060]实施例6
[0061]I)选用纯度不低于99.9%的Mo粉、B粉、Ni粉和石墨粉为主要原料,要求Mo粉与石墨粉的粒度彡20 μ m,B粉与Ni粉的粒度彡50 μ m,按照质量比为N1: B: Mo: C = 26:6:61:7进行配料。
[0062]将Mo粉和石墨粉装入高能球磨罐中,充入氩气后进行机械合金化,时间为24.7h,然后加入B粉和Ni粉,混合6h,得到混合粉体。
[0063]2)取出混合粉体,在金属模具中进行模压成型,得到坯体,成型压力为280MPa。
[0064]将模压成型的坯体放入真空烧结炉中进行无压烧结,真空度彡10_2Pa,从室温以70C /min的升温速度升温至1300°C的烧结温度,在达到烧结温度后不保温,直接随炉冷却,得到碳化物增强Mo2NiB2金属陶瓷。
[0065]实施例7
[0066]I)选用纯度不低于99.9%的Mo粉、B粉、Ni粉和石墨粉为主要原料,要求Mo粉与石墨粉的粒度彡20 μ m,B粉与Ni粉的粒度彡50 μ m,按照质量比为N1: B: Mo: C = 39:6:46:9进行配料。
[0067]将Mo粉和石墨粉装入高能球磨罐中,充入氩气后进行机械合金化,时间为24.8h,然后加入B粉和Ni粉,混合7h,得到混合粉体。
[0068]2)取出混合粉体,在金属模具中进行模压成型,得到坯体,成型压力为200MPa。
[0069]将模压成型的坯体放入真空烧结炉中进行无压烧结,真空度彡10_2Pa,从室温以90C /min的升温速度升温至1380°C的烧结温度,在达到烧结温度后不保温,直接随炉冷却,得到碳化物增强Mo2NiB2金属陶瓷。
[0070]实施例8
[0071]I)选用纯度不低于99.9 %的Mo粉、B粉、Ni粉和石墨粉为主要原料,要求Mo粉与石墨粉的粒度彡20 μm, B粉与Ni粉的粒度彡50μπι,按照质量比为N1:B:Mo:C =37.5:6:51:5.5 进行配料。
[0072]将Mo粉和石墨粉装入高能球磨罐中,充入氩气后进行机械合金化,时间为25.2h,然后加入B粉和Ni粉,混合9h,得到混合粉体。
[0073]2)取出混合粉体,在金属模具中进行模压成型,得到坯体,成型压力为240MPa。
[0074]将模压成型的坯体放入真空烧结炉中进行无压烧结,真空度彡10_2Pa,从室温以60C /min的升温速度升温至1320°C的烧结温度,在达到烧结温度后不保温,直接随炉冷却,得到碳化物增强Mo2NiB2金属陶瓷。
[0075]实施例9
[0076]I)选用纯度不低于99.9%的Mo粉、B粉、Ni粉和石墨粉为主要原料,要求Mo粉与石墨粉的粒度彡20 μm, B粉与Ni粉的粒度彡50μπι,按照质量比为N1:B:Mo:C =32.5:6:55:6.5 进行配料。
[0077]将Mo粉和石墨粉装入高能球磨罐中,充入氩气后进行机械合金化,时间为25.3h,然后加入B粉和Ni粉,混合8.5h,得到混合粉体。
[0078]2)取出混合粉体,在金属模具中进行模压成型,得到坯体,成型压力为260MPa。
[0079]将模压成型的坯体放入真空烧结炉中进行无压烧结,真空度彡10_2Pa,从室温以8.5 0C /min的升温速度升温至1280 °C的烧结温度,在达到烧结温度后不保温,直接随炉冷却,得到碳化物增强Mo2NiB2金属陶瓷。
【主权项】
1.一种碳化物增强Mo 2NiB2金属陶瓷的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: 1)以Mo粉、B粉、Ni粉和石墨粉为原料,按照质量比为N1:B:Mo:C = (21?45):6: (44?63): (5?10)进行配料,然后将Mo粉和石墨粉装入球磨罐中,充入惰性气体后进行机械合金化,然后加入B粉和Ni粉,混合均匀,得到混合粉体; 2)将混合粉体放入模具中模压成型,得到坯体,将坯体放入真空烧结炉中进行无压烧结,烧结温度为1200°C?1400°C,然后随炉冷却,得到碳化物增强Mo2NiB2金属陶瓷。2.根据权利要求1所述的碳化物增强Mo2NiB2金属陶瓷的制备方法,其特征在于:所述的Mo粉、B粉、Ni粉和石墨粉的纯度大于等于99.9%。3.根据权利要求1所述的碳化物增强Mo2NiB2金属陶瓷的制备方法,其特征在于:所述的Mo粉与石墨粉的粒度< 20 μ m,B粉与Ni粉的粒度< 50 μ m。4.根据权利要求1所述的碳化物增强Mo2NiB2金属陶瓷的制备方法,其特征在于:所述步骤I)中机械合金化的时间为24.5?25.5h。5.根据权利要求1所述的碳化物增强Mo2NiB2金属陶瓷的制备方法,其特征在于:所述步骤I)中混合均匀的时间为5?1h。6.根据权利要求1所述的碳化物增强Mo2NiB2金属陶瓷的制备方法,其特征在于:所述步骤2)中模压成型的成型压力为150?300MPa。7.根据权利要求1所述的碳化物增强Mo2NiB2金属陶瓷的制备方法,其特征在于:所述步骤2)中在进行无压烧结时,以5?10°C /min的升温速度从室温升至烧结温度,在达到烧结温度后不进行保温,直接随炉冷却。8.根据权利要求1所述的碳化物增强Mo2NiB2金属陶瓷的制备方法,其特征在于:所述步骤2)中无压烧结时的真空度彡1-2Pa09.根据权利要求1-8中任意一项所述的碳化物增强Mo2NiB2金属陶瓷的制备方法制得的碳化物增强Mo2NiB2金属陶瓷,其特征在于:其为复相金属陶瓷,包括基相和增强相,且增强相在基相中弥散分布,其中基相为Mo2NiB2,增强相为通过原位反应生成的Mo2C。10.根据权利要求9所述的碳化物增强Mo2NiB2金属陶瓷,其特征在于:其致密度为.97.1?98.88%,三点弯曲强度为1660?1800MPa,断裂韧性为26.6?28.9MPa.m1/2,硬度为85.1?88HRA,800?1000°C抗氧化性能为完全抗氧化。
【专利摘要】本发明公开了一种碳化物增强Mo2NiB2金属陶瓷及其制备方法,以Mo粉、B粉、Ni粉和石墨粉为原料,按照质量比为Ni:B:Mo:C=(21~45):6:(44~63):(5~10)进行配料,然后将Mo粉和石墨粉装入球磨罐中,充入惰性气体后进行机械合金化,然后加入B粉和Ni粉,混合均匀,得到混合粉体;将混合粉体放入模具中模压成型,得到坯体,将坯体放入真空烧结炉中进行无压烧结,烧结温度为1200℃~1400℃,然后随炉冷却,得到碳化物增强Mo2NiB2金属陶瓷。该方法制备周期短、工序简单、材料利用率高、成本低,制得的碳化物增强Mo2NiB2金属陶瓷结构致密,力学性能良好,具有良好的应用前景。
【IPC分类】C22C29/14, C22C1/05
【公开号】CN104911434
【申请号】CN201510292589
【发明人】李文虎, 艾桃桃, 于琦, 邹祥宇, 徐峰, 冯小明
【申请人】陕西理工学院
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月1日
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