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一种碳氮化钛复合氧化铝金属陶瓷刀具材料及其制备方法技术

技术编号:12432114 阅读:117 留言:0更新日期:2015-12-03 15:35
本发明专利技术公开了一种碳氮化钛复合氧化铝金属陶瓷刀具材料及其制备方法,该材料的各组分按重量百分比包括:50~65%的Ti(C,N)、30~45%的Al2O3、0.5~1%的MgO以及3~5%的Ni和Mo的混合物,其中,按重量比例C:N=7:3,Ni:Mo=1:1,Al2O3采用0.2-0.5微米的超细粉,纯度>99.9%,Ti(C,N)、MgO、Ni以及Mo的粒度均在1~3微米,纯度>99%。该材料的制备方法包括如下步骤:混料,采用搅拌磨,以工业酒精为介质,硬质合金球为磨介,球磨时间48-72小时;烘干,在120℃的氮气流中气吹12小时;过筛以及热压烧结。本发明专利技术采用C:N=7:3的碳氮化钛原料,将刀具的HV50提高至2050-2200,从而提高了刀具的耐磨性和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属陶瓷材料
,具体涉及。
技术介绍
随着高、新技术的发展,机械加工业对刀具材料提出了更为严格而苛刻的要求。例如加工硬度更高的材料、更高的切削效率、精加工和实现无人操作等,这就要求提高刀具材料的强度、韧性、耐磨和耐热冲击性等。氮化硅基陶瓷刀具材料以高纯度的Si3N4粉末为原料,添加YiA?、MgO、ZrOjP HfO 2等烧结剂或耐磨相Al 20;3或强化相SiCw等烧结而成。氮化硅基陶瓷刀具适合切削铸铁、高温合金和镍基合金等材料,尤其适用于较大进给量或断续切削。与一般Al2O3基陶瓷比较,其主要特点是具有较高的抗弯强度和断裂韧性,但由于烧结困难、硬度及耐磨性偏低,限制了这类刀具的广泛应用。
技术实现思路
为了解决上述技术存在的缺陷,本专利技术提供。本专利技术实现上述技术效果所采用的技术方案是:—种碳氮化钛复合氧化铝金属陶瓷刀具材料,各组分按重量百分比包括:50?65%的Ti (C,N)、30?45%的Α1203、0.5?I %的MgO以及3?5%的Ni和Mo的混合物,其中,在Ti (C,N)中,按重量比例C:N = 7:3,在Ni和Mo的混合物中,按重量比例NiiMo =1:1。上述的一种碳氮化钛复合氧化铝金属陶瓷刀具材料,Al2O3为粒度在0.2?0.5微米的超细粉,纯度>99.9%。上述的一种碳氮化钛复合氧化铝金属陶瓷刀具材料,Ti (C,N)为粒度在I?3微米的超细粉,纯度>99.9%。上述的一种碳氮化钛复合氧化铝金属陶瓷刀具材料,MgO为粒度在I?3微米的超细粉,纯度>99.9%。上述的一种碳氮化钛复合氧化铝金属陶瓷刀具材料,Ni为粒度在I?3微米的超细粉,纯度>99.9% ο上述的一种碳氮化钛复合氧化铝金属陶瓷刀具材料,Mo为粒度在I?3微米的超细粉,纯度>99.9% ο—种制作上述碳氮化钛复合氧化铝金属陶瓷刀具材料的制备方法,包括如下步骤:I)混料:将上述的组合物按照组分比例混合,采用搅拌磨,以工业酒精为介质,硬质合金球为磨介,按重量比例,料:磨介:酒精=1:5?10:0.8?1,球磨时间48?72小时;2)烘干:在120°C的氮气流中气吹12小时;3)过筛:将步骤2)中烘干制得的混合物进行过滤,获取粒度为40目的混合物;4)热压烧结:在1680-1750°C的温度和20_30MPa气压环境下烧结0.5h。本专利技术的有益效果为:本专利技术采用C:N = 7:3的碳氮化钛原料,在该制备方法下,可将刀具的HV50提高至2050-2200,从而提高了刀具的耐磨性和使用寿命,节省加工成本,提高加工质量。【具体实施方式】为使对本专利技术作进一步的了解,下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明:实施例1:—种碳氮化钛复合氧化铝金属陶瓷刀具材料,各组分按重量百分比包括:65%的Ti (C,N)、30%的Α1203、0.5%的MgO以及3%的Ni和Mo的混合物,其中,在Ti (C,N)中,按重量比例C:N = 7:3,在Ni和Mo的混合物中,按重量比例NiiMo = 1:1。Al2O3为粒度在0.2?0.5微米的超细粉,纯度>99.9%。Ti (C,N)为粒度在I?3微米的超细粉,纯度>99.9%。MgO为粒度在I?3微米的超细粉,纯度>99.9%。Ni为粒度在I?3微米的超细粉,纯度>99.9%。Mo为粒度在I?3微米的超细粉,纯度>99.9%。一种制作上述碳氮化钛复合氧化铝金属陶瓷刀具材料的制备方法,包括如下步骤:I)混料:将上述的组合物按照组分比例混合,采用搅拌磨,以工业酒精为介质,硬质合金球为磨介,按重量比例,料:磨介:酒精=I:10:1,球磨时间48?72小时;2)烘干:在120°C的氮气流中气吹12小时;3)过筛:将步骤2)中烘干制得的混合物进行过滤,获取粒度为40目的混合物;4)热压烧结:在1680-1750°C的温度和20_30MPa气压环境下烧结0.5h。实施例2:—种碳氮化钛复合氧化铝金属陶瓷刀具材料,各组分按重量百分比包括:50%的11((:,沁、45%的厶1203、1%的1%0以及5%的Ni和Mo的混合物,其中,在Ti (C,N)中,按重量比例C:N = 7:3,在Ni和Mo的混合物中,按重量比例NiiMo = 1:1。在上述的一种碳氮化钛复合氧化铝金属陶瓷刀具材料中,Al2O3为粒度在0.2?0.5微米的超细粉,纯度>99.9%。Ti (C,N)为粒度在I?3微米的超细粉,纯度>99.9%。MgO为粒度在I?3微米的超细粉,纯度>99.9%。Ni为粒度在I?3微米的超细粉,纯度>99.9%。Mo为粒度在I?3微米的超细粉,纯度>99.9%。—种制作上述碳氮化钛复合氧化铝金属陶瓷刀具材料的制备方法,包括如下步骤:I)混料:将上述的组合物按照组分比例混合,采用搅拌磨,以工业酒精为介质,硬质合金球为磨介,按重量比例,料:磨介:酒精=I:5:0.8,球磨时间48-72小时;2)烘干:在120°C的氮气流中气吹12小时;3)过筛:将步骤2)中烘干制得的混合物进行过滤,获取粒度为40目的混合物;4)热压烧结:在1680-1750°C的温度和20_30MPa气压环境下烧结0.5h。实施例3:—种碳氮化钛复合氧化铝金属陶瓷刀具材料,各组分按重量百分比包括:57%的Ti (C,N)、38 %的Al2O3'0.7 %的MgO以及4%的Ni和Mo的混合物,其中,在Ti (C,N)中,按重量比例C:N = 7:3,在Ni和Mo的混合物中,按重量比例N1:Mo = 1:1。在上述的一种碳氮化钛复合氧化铝金属陶瓷刀具材料中,Al2O3为粒度在0.2?0.5微米的超细粉,纯度>99.9%。Ti (C,N)为粒度在I?3微米的超细粉,纯度>99.9%。MgO为粒度在I?3微米的超细粉,纯度>99.9%。Ni为粒度在I?3微米的超细粉,纯度>99.9%。Mo为粒度在I?3微米的超细粉,纯度>99.9%。—种制作上述碳氮化钛复合氧化铝金属陶瓷刀具材料的制备方法,包括如下步骤:I)混料:将上述的组合物按照组分比例混合,采用搅拌磨,以工业酒精为介质,硬质合金球为磨介,按重量比例,料:磨介:酒精=I:7:0.9,球磨时间48-72小时;2)烘干:在120°C的氮气流中气吹12小时;3)过筛:将步骤2)中烘干制得的混合物进行过滤,获取粒度为40目的混合物;4)热压烧结:在1680-1750°C的温度和20_30MPa气压环境下烧结0.5h。本专利技术采用C:N = 7:3的碳氮化钛原料,在该制备方法下,可将刀具的HV50提高至2050-2200,从而提高了刀具的耐磨性和使用寿命,节省加工成本,提高加工质量。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解,本专利技术不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本专利技术的原理,在不脱离本专利技术精神和范围的前提下本专利技术还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术的范围内,本专利技术要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。【主权项】1.一种碳氮化钛复合氧化铝金属陶瓷刀具材料,其特征在于,各组分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳氮化钛复合氧化铝金属陶瓷刀具材料,其特征在于,各组分按重量百分比包括:50~65%的Ti(C,N)、30~45%的Al2O3、0.5~1%的MgO以及3~5%的Ni和Mo的混合物,其中,在Ti(C,N)中,按重量比例C:N=7:3,在Ni和Mo的混合物中,按重量比例Ni:Mo=1:1。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡婷婷
申请(专利权)人:蔡婷婷
类型:发明
国别省市:浙江;33

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