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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