The invention belongs to the technical field of new materials, discloses an ultra-fine grained Ti (C, N) TiB2 WC composite ceramic tool and preparation method thereof. The ultra-fine grained Ti (C, N) TiB2 WC composite metal ceramic materials for in-situ synthesis, the grain size is less than 700nm. Its main components are composed of the following materials: Co:8wt.% (purity 99wt.%, particle size of < 1 m), Ti:53 69wt.% (99.9wt.% purity, particle size of < 0.8 m), C:1 4wt.% (98wt.% purity, particle size of < 1 m), BN:10 14wt.% (99wt.% purity, particle size of 0.5 Mu < m WC: (25wt.%), 5 purity of 99.9wt.%, the particle size of < 0.4 m), preparation of powder by grinding, 8MPa preloading, vacuum hot pressing into the body reaction, grinding blade, finally Ti (C, N) TiB2 WC composite ceramic tool. The invention relates to a method for adding metal carbides compared with traditional ceramic metal ceramic tool, has higher hardness and wear resistance, thermal stability, wear resistance, thermal conductivity, high temperature strength and high temperature oxidation resistance, hardness, cutting performance have obvious advantages.
【技术实现步骤摘要】
一种超细晶高性能Ti(C,N)-TiB2-WC复合金属陶瓷刀具及制备方法
本专利技术属于新材料
,尤其涉及一种超细晶高性能Ti(C,N)-TiB2-WC复合金属陶瓷刀具材料及制备方法
技术介绍
作为高速切削刀具,碳氮化钛基金属陶瓷主要原材料丰富,制造成本低,且红硬性、热化学性、耐磨性优良,在淬硬钢、马氏体不锈钢等材料的高速精加工与半精加工领域显示出良好的发展前景。然而,碳氮化钛基金属陶瓷的强韧性不足,在服役过程中易出现剥落甚至微崩刃现象。细晶强化是可同时提高材料强度、硬度、塑性和韧性的有效方法。另外,通过添加适当的碳化物可提高陶瓷相与粘结相之间的润湿性,增强陶瓷相在粘结相中的溶解性,从而可细化晶粒,而且陶瓷相在粘结相中分布更均匀,从而可提高材料强度、硬度、塑性和韧性。研究表明,通过细化晶粒,可增大单位体积内的晶粒数目,使变形分散在更多的晶粒内进行,减小位错塞积群中位错的数目,降低应力集中,抑制裂纹的过早产生。因此,通过添加碳化物和细晶强化,可望制备出高强韧性的碳氮化钛基复合金属陶瓷。传统的Ti(C,N)-TiB2复合金属陶瓷刀具材料制备方法由Ti(C,N)粉末、TiB2粉末和金属粘结剂粉末混料、烧结等工序组成。当Ti(C,N)原料粒径减小到超细尺度以下,其表面积和表面能急剧增大,生产、储存及混合过程中易出现吸氧、团聚现象。而且烧结好的刀具材料其微观晶界间会有不定量的夹杂物,其晶粒大小也不均匀,因此在颗粒表面会出现氧化膜,在团聚体之间则出现大孔隙。上述工艺的烧结温度大多控制在1400-1800℃之间,保温时间1h以上,这种高温长时间的烧结往往会造成Ti ...
【技术保护点】
一种超细晶高性能Ti(C,N)‑TiB2‑WC复合金属陶瓷刀具材料,其特征在于,所述刀具材料为一步法原位反应合成,其主要组分由以下原材料组成:Co:8wt.%,Ti:53‑69wt.%,C:1‑4wt.%,BN:10‑14wt.%,WC:5‑25wt.%。
【技术特征摘要】
1.一种超细晶高性能Ti(C,N)-TiB2-WC复合金属陶瓷刀具材料,其特征在于,所述刀具材料为一步法原位反应合成,其主要组分由以下原材料组成:Co:8wt.%,Ti:53-69wt.%,C:1-4wt.%,BN:10-14wt.%,WC:5-25wt.%。2.一种如权利要求1所述的超细晶高性能Ti(C,N)-TiB2-WC复合金属陶瓷刀具材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法为:首先,将配比好的原料粉末放入滚筒式球磨机中干混24小时,待粉末均匀混合后,放入圆柱形石墨模具中预压10min,压强为20MPa;然后,把粉末压坯放入真空热压烧结炉中加热到设定温度,保温...
【专利技术属性】
技术研发人员:方一航,张梦贤,赵先锐,徐爱娇,冯尚申,薛双喜,霍颜秋,李战江,吴建波,张平,
申请(专利权)人:台州学院,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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