CN101302595A - 高耐磨Ti(C,N)基金属陶瓷刀具及其制备 - Google Patents

高耐磨Ti(C,N)基金属陶瓷刀具及其制备 Download PDF

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CN101302595A CNA2008100317069A CN200810031706A CN101302595A CN 101302595 A CN101302595 A CN 101302595A CN A2008100317069 A CNA2008100317069 A CN A2008100317069A CN 200810031706 A CN200810031706 A CN 200810031706A CN 101302595 A CN101302595 A CN 101302595A
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张厚安
唐思文
颜建辉
许剑光
李颂文
李鹏南
严迪科
古思勇
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Abstract

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(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,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。

Description

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Al2O3(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(C0.5N0.5)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,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%
Cr3C2       0.1~2wt%
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
其进一步的措施是:
所述组分Mo2C分别按单质组分选用,其含量范围为:
Mo         4.7~14.1wt%
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-湿磨-过筛-干燥-模压成型-真空绕结或氮气压绕结-热等静压处理-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≤2μm;
(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≤Φ5mm,装料量≤球罐容积的2/3;
(b)分别加入比例为1~2wt%成型剂橡胶(航空汽油作溶剂)或比例为3~6wt%成型剂石蜡(正己烷作溶剂)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1~2h;
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100~140℃干燥2h~4h,将上述掺入石蜡成型剂的混合料于70~100℃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℃/min的速度从室温升至375℃,在此温度下保持60min;
(b)保温完毕后,以4℃/min的速度升至600℃,再以7℃/min升至1000℃,在此温度下保持60min;
(c)保温完毕后,再以10℃/min的速度快速升温至1430℃,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℃/min的速度从室温升至375℃,在此温度下保持90min;
(b)保温完毕后,以4℃/min的速度升至600℃,再以7℃/min升至1250℃,在此温度下保持90min;
(c)保温完毕后,再以2℃/min的速度快速升温至1450℃,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1350℃、70bar氩气压力下保温1小时或于1400℃、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(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步减小了基体中的孔隙度,而在基本配合料中加入少量ZrC、Cr3C2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。
附图说明
图1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1)为本发明的石蜡成型剂的TiC0.7N0.3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TiC0.5N0.5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TiC0.6N0.4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TiC0.4N0.6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(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%    或  Mo  4.7~14.1wt% C  0.3~0.9wt%
Co          5~15wt%
Ni          5~10wt%
ZrC         0.1~2wt%
Cr3C2       0.1~2wt%
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
I、具体制备流程为:
原料组配-分别加入橡胶成型剂或石腊成型剂-湿磨-过筛-干燥-模压成型-真空绕结或氮气压绕结-热等静压处理-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≤2μm;
(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≤Φ5mm,装料量≤球罐容积的2/3;
(b)分别加入比例为1~2wt%成型剂橡胶(航空汽油作溶剂)或比例为3~6wt%成型剂石蜡(正己烷作溶剂),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1~2h;
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100~140℃干燥2h~4h,将上述掺入石蜡成型剂的混合料于70~100℃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℃/min的速度从室温升至375℃,在此温度下保持60min;
(b)保温完毕后,以4℃/min的速度升至600℃,再以7℃/min升至1000℃,在此温度下保持60min;
(c)保温完毕后,再以10℃/min的速度快速升温至1430℃,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℃/min的速度从室温升至375℃,在此温度下保持90min;
(b)保温完毕后,以4℃/min的速度升至600℃,再以7℃/min升至1250℃,在此温度下保持90min;
(c)保温完毕后,再以2℃/min的速度快速升温至1450℃,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1350℃、70bar氩气压力下保温1小时或于1400℃、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(Cx,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x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(Cx,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-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,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-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0.5<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-分别加入橡胶成型剂或石腊成型剂-湿磨-过筛-干燥-模压成型-真空绕结或氮气压绕结-热等静压处理-刀片磨制;
第一实施方式[0.5<X≤0.7(X>0.5)]
对于Ti(Cx,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x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         0.1~2wt%
Cr3C2       0.1~2wt%
VC          0.1~2wt%
同时,该压粉体中也应含有以下化合物的至少一种:
TaC         0.1~15wt%
NbC        0.1~15wt%
余量为:
Ti(Cx,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x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,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x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1:
WC       10~20wt%        TaC      5~15wt%
Mo2C     5~15wt%      或(Mo       4.7~14.1wt%+C0.3~0.9wt%)
Co       5~15wt%         Ni       5~10wt%    ZrC  0.1~2wt%
Cr3C2    0.1~2wt%        VC       0.1~2wt%
余量Ti(Cx,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x其中,含氮量X的取值为:0.5<X≤0.7(X>0.5)
实施方案2:
WC        10~20wt%      NbC   5~15wt%
Mo2C      5~15wt%    或(Mo    4.7~14.1wt%+C  0.3~0.9wt%)
Co        5~15wt%       Ni    5~10wt%    ZrC  0.1~2wt%
Cr3C2     0.1~2wt%      VC    0.1~2wt%
余量Ti(Cx,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x其中,含氮量X的取值为:0.5<X≤0.7(X>0.5)
实施方案3:
WC        10~20wt%      TaC  5~10wt%NbC    0.1~5wt%
Mo2C      5~15wt%    或(Mo   4.7~14.1wt%+C  0.3~0.9wt%)
Co        5~15wt%       Ni   5~10wt%    ZrC    0.1~2wt%
Cr3C2     0.1~2wt%      VC   0.1~2wt%
余量Ti(Cx,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x  其中,含氮量X的取值为:0.5<X≤0.7(X>0.5)
实施方案4:
WC        10~20wt%     TaC   0.1~5wt%NbC    5~10wt%
Mo2C      5~15wt%    或(Mo   4.7~14.1wt%+C  0.3~0.9wt%)
Co        5~15wt%      Ni    5~10wt%    ZrC  0.1~2wt%
Cr3C2     0.1~2wt%     VC    0.1~2wt%
余量Ti(Cx,N11-x)或(TiC)x+(TiN)1-x其中,含氮量X的取值为:0.5<X≤0.7(X>0.5)
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≤Φ5mm,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)或正己烷(对于石蜡成型剂),加入量为300ml~450ml/l,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1~2wt%或3~6wt%。先用航空汽油(对于橡胶成型剂)或正己烷(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1~2h。
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100~140℃或70~100℃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3℃/min的速度从室温升至375℃,在此温度下保持90min。
(b)保温完毕后,以4℃/min的速度升至600℃,再以7℃/min升至1250℃,在此温度下保持90min。
(c)保温完毕后,再以2℃/min的速度快速升温至1450℃,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℃、压力70bar(氩气)或1400℃、压力50bar(氩气)下,保温1h。
第二实施方式[0.4≤X≤0.5(X≤0.5)]
对于Ti(Cx,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x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     0.1~2wt%
Cr3C2      0.1~2wt%
VC         0.1~2wt%
同时,该压粉体中也应含有以下化合物的至少一种:
TaC        0.1~15wt%
NbC        0.1~15wt%
余量为:
Ti(Cx,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x 其中[0.4≤X≤0.5(X≤0.5)]
下面,提供以Ti(Cx,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x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1:
WC      10~20wt%     TaC     5~15wt%
Mo2C    5~15wt%    或(Mo     4.7~14.1wt%+C 0.3~0.9wt%)
Co      5~15wt%      Ni      5~10wt%    ZrC 0.1~2wt%
Cr3C2   0.1~2wt%     VC      0.1~2wt%
余量Ti(Cx,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x 其中[0.4≤X≤0.5(X≤0.5)]
实施方案2:
WC       10~20wt%     NbC     5~15wt%
Mo2C     5~15wt%    或(Mo     4.7~14.1wt%+C 0.3~0.9wt%)
Co       5~15wt%      Ni      5~10wt%    ZrC  0.1~2wt%
Cr3C2    0.1~2wt%     VC      0.1~2wt%
余量Ti(Cx,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x 其中[0.4≤X≤0.5(X≤0.5)]
实施方案3:
WC        10~20wt%     TaC   5~10wt%    NbC  0.1~5wt%
Mo2C      5~15wt%    或(Mo   4.7~14.1wt%+C 0.3~0.9wt%)
Co        5~15wt%      Ni    5~10wt%    ZrC  0.1~2wt%
Cr3C2     0.1~2wt%     VC    0.1~2wt%
余量Ti(Cx,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x其中[0.4≤X≤0.5(X≤0.5)]
实施方案4:
WC        10~20wt%     TaC 0.1~5wt%    NbC  5~10wt%
Mo2C      5~15wt%    或(Mo 4.7~14.1wt%+C 0.3~0.9wt%)
Co        5~15wt%     Ni    5~10wt%    ZrC  0.1~2wt%
Cr3C2     0.1~2wt%    VC    0.1~2wt%
余量Ti(Cx,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x其中[0.4≤X≤0.5(X≤0.5)]
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≤Φ5mm,装料量≤球罐容积的2/3,添加一定量的正己烷(对于石蜡成型剂)或航空汽油(对于橡胶成型剂),加入量为300ml~450ml/l,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1~2wt%或3~6wt%。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1~2h。
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100~140℃或70~100℃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℃/min的速度从室温升至375℃,在此温度下保持60min;
(b)保温完毕后,以4℃/min的速度升至600℃,再以7℃/min升至1000℃,在此温度下保持60min;
(c)保温完毕后,再以10℃/min的速度快速升温至1430℃,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℃、压力70bar(氩气)或1400℃、压力50bar(氩气)下,保温1h。
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,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x(X=0.7)的配合料中的各组分及重量百分含量配比见附表1,各粉末粒度为≤2μm;
(2)湿磨:将上述混合粉末装入不锈钢球磨罐中,按350ml/l加入正己烷,选用Φ5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,溶于正己烷中,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100℃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℃/min的速度从室温升至375℃,在此温度下保持90min;
(b)保温完毕后,以4℃/min的速度升至600℃,再以7℃/min升至1250℃,在此温度下保持90min;
(c)保温完毕后,再以2℃/min的速度快速升温至1450℃,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1350℃、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(Cx,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x(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  1.0wt%    Cr3C2    0.5wt%    VC  0.5wt%
余量Ti(C0.7N0.3)或(TiC)0.7+(TiN)0.3
各组分粉末粒度为≤2μm
(b)WC  15wt%   TaC  10wt%   Mo2C   8wt%   Co   10wt%   Ni   5wt%ZrC   1.0wt%   Cr3C2   0.5wt%    VC  0.5wt%
余量(TiC)0.7+(TiN)0.3或Ti(C0.7N0.3)
各粉末粒度为≤2μm
(c)WC  15wt%    NbC  10wt%    Mo2C   8wt%    Co  10wt%    Ni    5wt%ZrC  1.0wt%    Cr3C2    0.5wt%    VC  0.5wt%
余量(TiC)0.7+(TiN)0.3或Ti(C0.7N0.3)
各粉末粒度为≤2μm
(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)0.7+(TiN)0.3或Ti(C0.7N0.3)
各粉末粒度为≤2μm
附表1中,
1-1至1-5为基体相TiC0.7N0.3,添加成分为WC、TaC、Mo2C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
1-6至1-10为基体相TiC0.7N0.3,添加成分为WC、TaC、Mo、C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
1-11至1-15为基体相TiC0.7+TiN0.3,添加成分为WC、TaC、Mo2C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
1-16至1-20为基体相TiC0.7+TiN0.3,添加成分为WC、TaC、Mo、C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
1-21至1-25为基体相TiC0.7N0.3,添加成分为WC、NbC、Mo2C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
1-26至1-30为基体相TiC0.7N0.3,添加成分为WC、NbC、Mo、C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
1-31至1-35为基体相TiC0.7+TiN0.3,添加成分为WC、NbC、Mo2C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
1-36至1-40为基体相TiC0.7+TiN0.3,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(Cx,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x(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≤2μm;
(2)湿磨:将上述混合粉末装入不锈钢球磨罐中,按350ml/l加入己烷,选用Φ5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5wt%称取石蜡,溶于正己烷中,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90℃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3℃/min的速度从室温升至375℃,在此温度下保持60min;
(b)保温完毕后,以4℃/min的速度升至600℃,再以7℃/min升至1000℃,在此温度下保持60min;
(c)保温完毕后,再以10℃/min的速度快速升温至1430℃,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1400℃、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d1.0。
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,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x(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)0.5+(TiN)0.5或Ti(C0.5N0.5)
各粉末粒度为≤2μm
(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(C0.5N0.5)或(TiC)0.5+(TiN)0.5
各粉末粒度为≤2μm。
(c)WC    17wt%    NbC    7wt%    Mo2C    8.5wt%    Co   8wt%    Ni   7wt%ZrC    0.5wt%    Cr3C2    0.5wt%    VC    0.5wt%
余量(TiC)0.5+(TiN)0.5或Ti(C0.5N0.5)
各粉末粒度为≤2μm
(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(C0.5N0.5)或(TiC)0.5+(TiN)0.5
各粉末粒度为≤2μm
附表2中,
2-1至2-5为基体相TiC0.5N0.5,添加成分为WC、TaC、Mo2C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
2-6至2-10为基体相TiC0.5N0.5,添加成分为WC、TaC、Mo、C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
2-11至2-15为基体相TiC0.5+TiN0.5,添加成分为WC、TaC、Mo2C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
2-16至2-20为基体相TiC0.5+TiN0.5,添加成分为WC、TaC、Mo、C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
2-21至2-25为基体相TiC0.5N0.5,添加成分为WC、NbC、Mo2C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
2-26至2-30为基体相TiC0.5N0.5,添加成分为WC、NbC、Mo、C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
2-31至2-35为基体相TiC0.5+TiN0.5,添加成分为WC、NbC、Mo2C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
2-36至2-40为基体相TiC0.5+TiN0.5,添加成分为WC、NbC、Mo、C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
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,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x(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≤2μm;
(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Φ5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1.5wt%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120℃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℃/min的速度从室温升至375℃,在此温度下保持90min;
(b)保温完毕后,以4℃/min的速度升至600℃,再以7℃/min升至1250℃,在此温度下保持90min;
(c)保温完毕后,再以2℃/min的速度快速升温至1450℃,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1400℃、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d1.0。
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1/2~2/3,使用寿命提高了2~4倍。
本实施例3中含Ti(Cx,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x(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    0.5wt%    VC    0.5wt%
余量(TiC)0.6+(TiN)0.4或Ti(C0.6N0.4)
各粉末粒度为≤2μm
(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(C0.6N0.4)或(TiC)0.6+(TiN)0.4
各粉末粒度为≤2μm。
(c)WC   16wt%    NbC   9wt%    Mo2C   12wt%    Co   10wt%    Ni    5wt%ZrC   1.0wt%    Cr3C2    0.5wt%    VC    0.5wt%
余量(TiC)0.6+(TiN)0.4或Ti(C0.6N0.4)
各粉末粒度为≤2μm
(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(C0.6N0.4)或(TiC)0.6+(TiN)0.4
各粉末粒度为≤2μm
附表3中,
3-1至3-5为基体相TiC0.6N0.4,添加成分为WC、TaC、Mo2C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
3-6至3-10为基体相TiC0.6N0.4,添加成分为WC、TaC、Mo、C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
3-11至3-15为基体相TiC0.6+TiN0.4,添加成分为WC、TaC、Mo2C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
3-16至3-20为基体相TiC0.6+TiN0.4,添加成分为WC、TaC、Mo、C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
3-21至3-25为基体相TiC0.6N0.4,添加成分为WC、NbC、Mo2C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
3-26至3-30为基体相TiC0.6N0.4,添加成分为WC、NbC、Mo、C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
3-31至3-35为基体相TiC0.6+TiN0.4,添加成分为WC、NbC、Mo2C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
3-36至3-40为基体相TiC0.6+TiN0.4,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,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-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≤2μm;
(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Φ5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%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140℃保温2小时,干燥;
(6)模压成型:同实施例2。
(7)烧结
(a)以3℃/min的速度从室温升至375℃,在此温度下保持60min。
(b)保温完毕后,以4℃/min的速度升至600℃,再以7℃/min升至1000℃,在此温度下保持60min。
(c)保温完毕后,再以10℃/min的速度快速升温至1430℃,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1400℃、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d1.0。
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(Cx,N1-x)或(TiC)x+(TiN)1-x(X=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    1wt%    Cr3C2    0.5wt%    VC    0.5wt%;
余量(TiC)0.4+(TiN)0.6或Ti(C0.4N0.6)
各粉末粒度为≤2μm
(b)WC    20wt%    TaC    10wt%    Mo    8.47wt%    C    0.53wt%    Co    8wt%Ni   7wt%    ZrC    1wt%    Cr3C2    0.5wt%    VC    0.5wt%;
余量Ti(C0.4N0.6)或(TiC)0.4+(TiN)0.6
各粉末粒度为≤2μm。
(c)WC    20wt%    NbC   10wt%    Mo2C    9wt%    Co    8wt%    Ni    7wt%ZrC    1wt%    Cr3C2    0.5wt%    VC    0.5wt%;
余量(TiC)0.4+(TiN)0.6或Ti(C0.4N0.6)
各粉末粒度为≤2μm
(d)WC    20wt%    NbC   10wt%    Mo    8.47wt%    C    0.53wt%    Co   8wt%Ni    7wt%    ZrC   1wt%    Cr3C2    0.5wt%    VC    0.5wt%;
余量Ti(C0.4N0.6)或(TiC)0.4+(TiN)0.6
各粉末粒度为≤2μm。
附表4中,
4-1至4-5为基体相TiC0.4N0.6,添加成分为WC、TaC、Mo2C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
4-6至4-10为基体相TiC0.4N0.6,添加成分为WC、TaC、Mo、C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
4-11至4-15为基体相TiC0.4+TiN0.6,添加成分为WC、TaC、Mo2C、Go、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
4-16至4-20为基体相TiC0.4+TiN0.6,添加成分为WC、TaC、Mo、C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
4-21至4-25为基体相TiC0.4N0.6,添加成分为WC、NbC、Mo2C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
4-26至4-30为基体相TiC0.4N0.6,添加成分为WC、NbC、Mo、C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
4-31至4-35为基体相TiC0.4+TiN0.6,添加成分为WC、NbC、Mo2C、Co、Ni、ZrC、VC、Cr3C2
4-36至4-40为基体相TiC0.4+TiN0.6,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[0.4≤X≤0.5(x≤0.5)];第二类为低氮合金[0.5<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。

Claims (5)

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%
Cr3C2  0.1~2wt%
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1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    4.7~14.1wt%
C     0.3~0.9wt%。
3、制备权利要求1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-湿磨-过筛-干燥-模压成型-真空绕结或氮气压绕结-热等静压处理-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≤2μm;
(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≤Φ5mm,装料量≤球罐容积的2/3;
(b)分别加入比例为1~2wt%成型剂橡胶(航空汽油作溶剂)或比例为3~6wt%石蜡(正己烷作溶剂),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1~2h;
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100~140℃干燥2h~4h,将上述掺入石蜡成型剂的混合料于70~100℃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℃/min的速度从室温升至375℃,在此温度下保持60min;
(b)保温完毕后,以4℃/min的速度升至600℃,再以7℃/min升至1000℃,在此温度下保持60min;
(c)保温完毕后,再以10℃/min的速度快速升温至1430℃,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℃/min的速度从室温升至375℃,在此温度下保持90min;
(b)保温完毕后,以4℃/min的速度升至600℃,再以7℃/min升至1250℃,在此温度下保持90min;
(c)保温完毕后,再以2℃/min的速度快速升温至1450℃,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1350℃、70bar氩气压力下保温1小时或于1400℃、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。
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