CN108149108A - 增韧金属陶瓷及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增韧金属陶瓷及其制备方法,增韧金属陶瓷的组分及各组分的质量百分比如下:8.0~20.0%的Co+Ni粉、5.0~35%的WC粉,10~15%的Mo,余量为Ti(C,N)粉,总计100%。本发明能够大幅提高金属陶瓷的韧性和抗断裂强度,以实现高温硬度与韧性的良好匹配,提高金属陶瓷的综合性能。

Description

增韧金属陶瓷及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种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,有更好的红硬性、耐磨性、抗月牙洼磨损能力、抗氧化性和化学稳定性等,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。
发明内容
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,以实现高温硬度与韧性的良好匹配,提高金属陶瓷的综合性能。
为了解决以上技术问题,本发明的技术方案是:一种增韧金属陶瓷,它的组分及各组分的质量百分比如下:
8.0~20.0%的Co+Ni粉、5.0~35%的WC粉,10~15%的Mo,余量为Ti(C,N)粉,总计100%。
进一步,WC粉的费氏粒度为1.0-1.3μm。
本发明提供了一种增韧金属陶瓷的制备方法,方法的步骤中含有:
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400~500ml/Kg,球磨时间为70~80h;烧结过程中,烧结的温度为1440~1460℃。
进一步,所述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WC粉,从而大幅度提高Ti(C,N)基金属陶瓷的强韧性,提高金属陶瓷刃口抗崩缺能力,可以大大扩展金属陶瓷的应用范围,可以更好地应用于高速高效切削加工领域,实现高温硬度与韧性的良好匹配,提高金属陶瓷综合性能。
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10%的Co+Ni粉,25%的WC粉,12%的Mo,余量为Ti(C,N)粉,总计100%;以无水酒精作为球磨介质,液固比为500ml/Kg,球料的质量比为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1460℃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1400MPa,硬度Hv30 1700。
实施例二:
配料时选用重量百分比为12%的Co+Ni粉,23%的WC粉,11%的Mo,余量为Ti(C,N)粉,总计100%;以无水酒精作为球磨介质,液固比为480ml/Kg,球料的质量比为10:1,球磨时间为75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1450℃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1600MPa,硬度Hv30 1660。
实施例三:
配料时选用重量百分比为15%的Co+Ni粉,21%的WC粉,11%的Mo,余量为Ti(C,N)粉,总计100%;以无水酒精作为球磨介质,液固比为460ml/Kg,球料的质量比为9:1,球磨时间为72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1450℃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1800MPa,硬度Hv30 1600。
实施例四:
配料时选用重量百分比为20%的Co+Ni粉,19%的WC粉,11%的Mo,余量为Ti(C,N)粉,总计100%;以无水酒精作为球磨介质,液固比为440ml/Kg,球料的质量比为9:1,球磨时间为72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2000MPa,硬度Hv30 1500。
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。

Claims (4)

1.一种增韧金属陶瓷,其特征在于它的组分及各组分的质量百分比如下:
8.0~20.0%的Co+Ni粉、5.0~35%的WC粉,10~15%的Mo,余量为Ti(C,N)粉,总计100%。
2.根据权利要求1所述的增韧金属陶瓷,其特征在于:WC粉的费氏粒度为1.0-1.3μm。
3.一种如权利要求1至2中任一项所述的增韧金属陶瓷的制备方法,其特征在于方法的步骤中含有:
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400~500ml/Kg,球磨时间为70~80h;烧结过程中,烧结的温度为1440~1460℃。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述烧结采用多气氛压力烧结。
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