碳梯度原位形成的表面自润滑Ti(C,N)基金属陶瓷制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碳梯度原位形成的表面自润滑Ti(C,N)基金属陶瓷制备方法，其特征是先在500～700℃保温1～2h，形成含碳化物形成元素的金属陶瓷坯体；然后将SiO2包覆TiH2的核/壳结构粉末，外径小于8nm、长度小于30μm且比表面积大于350m

Surface self lubrication Ti (C, N) based cermets prepared by carbon gradient in situ

The invention discloses a method for forming carbon gradient in situ surface self-lubricating Ti (C, N) based cermets preparation method is characterized in 500 ~ 700 DEG C for 1 ~ 2H, the formation of carbide forming metal ceramic elements; then the core-shell structure of SiO2 coated TiH2 powder. The diameter is less than 8nm, length less than 30 m and the specific surface area of more than 350m

【技术实现步骤摘要】
碳梯度原位形成的表面自润滑Ti(C,N)基金属陶瓷制备方法
本专利技术涉及一种金属陶瓷的制备方法，特别涉及碳梯度原位形成的表面自润滑Ti(C,N)基金属陶瓷制备方法，属于复合材料领域。
技术介绍
Ti(C,N)基金属陶瓷是在TiC基金属陶瓷基础上发展起来的新型工模具材料,特点是以Ti(C，N)作为其主要的硬质相,它是一种优于普通WC基硬质合金的高速切削刀具材料,不仅可用于钢材的车削以及钢和铸铁的铣削加工,而且可用于耐磨耐腐蚀环境，使用前景十分广阔。作为一种工模具材料，其耐磨性能十分关键，在金属陶瓷表面形成高碳梯度层，有利于降低其摩擦系数，起到自润滑作用，渗碳处理是最常用的方法。CN200910032962.4公开了一种梯度结构纳米碳管增强的Ti(C,N)基金属陶瓷及其制备方法。该金属陶瓷成分质量分数为：C为6.5～8.0，其中0.5-1.0的碳由纳米碳管引入，N为1.5～2.5，Ti为36～45，Ni为20～32，Mo为10～18，W为6～10。该专利技术将原料配制成符合上述成份的混合料，然后经混料、添加成型剂、压制成型、脱脂、真空烧结得到烧结体。再将该烧结体置于双层辉光等离子渗碳炉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳梯度原位形成的表面自润滑Ti(C,N)基金属陶瓷制备方法，其特征在于依次包含以下步骤：（1）含碳化物形成元素的金属陶瓷坯体制备：称取各种原料粉末配料，按重量百分比Ni占5～20wt%，Co占0～20wt%，Mo占2～10wt%, W占2～10wt%，TiC0.7N0.3为余量；将称取的粉末混合并经过球磨、过滤、干燥、掺成型剂、压制成型得到金属陶瓷生坯；金属陶瓷生坯在真空烧结炉中升温到500～700℃，升温速度为1～5℃/min，真空度为5～15Pa, 并保温1～2h，形成含碳化物形成元素的金属陶瓷坯体；（2）含氢渗碳介质配制：先称取粒度为0.5~1.5μm的TiH2粉末加入到无水乙醇中形...

【技术特征摘要】
1.一种碳梯度原位形成的表面自润滑Ti(C,N)基金属陶瓷制备方法，其特征在于依次包含以下步骤：（1）含碳化物形成元素的金属陶瓷坯体制备：称取各种原料粉末配料，按重量百分比Ni占5～20wt%，Co占0～20wt%，Mo占2～10wt%,W占2～10wt%，TiC0.7N0.3为余量；将称取的粉末混合并经过球磨、过滤、干燥、掺成型剂、压制成型得到金属陶瓷生坯；金属陶瓷生坯在真空烧结炉中升温到500～700℃，升温速度为1～5℃/min，真空度为5～15Pa,并保温1～2h，形成含碳化物形成元素的金属陶瓷坯体；（2）含氢渗碳介质配制：先称取粒度为0.5~1.5μm的TiH2粉末加入到无水乙醇中形成TiH2占35wt%的混合液，然后进行20~40min的超声分散处理，并在80~100℃和真空度为10～20Pa条件下真空干燥1h；再以去离子水和无水乙醇混合液为溶剂配制溶液，按浓度为0.1～0.8mol/L加入正硅酸乙酯，按正硅酸乙酯浓度的9倍加入经过超声分散的TiH2粉末，并用CH3COOH调节pH值到3～6,然后在磁力搅拌器中60～80℃下搅拌8～24h，并在120~150℃下干燥1～3h，得到SiO2包覆TiH2的核/壳结构粉末；再将SiO2包覆TiH2的核/壳结构粉末，外径小于8nm、长度小于30μm且比表面积大于350m2/g的多壁碳纳米管，BaCO3三种物质按重量百分比3:2:1混合，并在行星球磨机中球磨1~2h，制成含氢渗碳介质；（3）生坯在含氢渗碳介质中的装填：先将含氢渗碳介质装入石墨坩埚中，再将脱除成型剂的金属陶瓷生坯埋入；含氢渗碳介质与脱成型剂金属陶瓷生坯的重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭智兴，熊计，陈诚，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51