一种耐腐蚀陶瓷刀具及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐腐蚀陶瓷刀具，由以下按照重量份的原料组成：纳米氧化锆46‑49份、纳米氧化钪6‑8份、纳米氧化钕3‑5份、纳米钽粉0.9‑1.4份。本发明专利技术还提供了所述高强度陶瓷刀具的制备方法。本发明专利技术制备的耐腐蚀陶瓷刀具具有良好的抗弯强度及断裂韧性，能够满足市场对陶瓷刀具日益提高的性能需求，且有利于进一步拓展陶瓷刀具的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种耐腐蚀陶瓷刀具及其制备方法本申请是以下申请的分案申请：申请日为2016年04月20日，申请号为2016102568672，专利技术名称为一种高强度陶瓷刀具及其制备方法。
本专利技术涉及陶瓷领域，具体是一种耐腐蚀陶瓷刀具及其制备方法。
技术介绍
切削加工在机械加工领域中占据了重要的地位，它是最基本，最可靠的加工手段。而刀具的性能是影响切削加工效率、精度、表面质量等得决定因素之一。国际机械生产技术研究协会(CIRP)的一项研究报告指出:“每一种新刀具材料的出现，都将使机械加工的能力和水平向前迈进一大步”。刀具材料是影响切削加工技术的最主要的因素，一个世纪以来刀具材料的发展从碳素工具钢、高速钢、硬质合金、TiC涂层硬质合金、A12O3涂层硬质合金到新型陶瓷刀具的出现，提高了切削加工效率。陶瓷刀具因具备了高硬度、耐腐蚀、耐磨和耐高温等特点，逐渐取代了传统的硬质合金刀具，应用越来越广泛。与传统的硬质合金刀具相比，陶瓷刀具的主要缺点就是抗弯强度及断裂韧性不佳，当切削温度发生变化时，容易产生裂痕，因此提高陶瓷刀具的抗弯强度及断裂韧性是陶瓷刀具领域的研究热点。中国专利CN104355615B中公开了一种高硬度陶瓷刀具材料及其制备方法，虽然在一定程度上提高了陶瓷材料的抗弯强度和断裂韧性，但还不能达到足够的力学性能要求，还需要进一步提高抗弯强度和断裂韧性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐腐蚀陶瓷刀具及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种耐腐蚀陶瓷刀具，由以下按照重量份的原料组成：纳米氧化锆46-49份、纳米氧化钪6-8份、纳米氧化钕3-5份、纳米钽粉0.9-1.4份。作为本专利技术进一步的方案：由以下按照重量份的原料组成：纳米氧化锆47-48份、纳米氧化钪6.5-7.8份、纳米氧化钕3.2-4.5份、纳米钽粉1.0-1.3份。作为本专利技术再进一步的方案：由以下按照重量份的原料组成：纳米氧化锆47.5份、纳米氧化钪6.9份、纳米氧化钕4.1份、纳米钽粉1.2份。所述耐腐蚀陶瓷刀具的制备方法，步骤如下：1)称取纳米氧化钪和纳米钽粉，球磨混合5-6h后，烘干，获得第一混合料；2)将第一混合料放入煅烧炉中，在925-950℃下煅烧处理1.5-2h，获得煅烧料；3)将煅烧料粉碎后，过250-300目筛，获得煅烧粉末；4)称取纳米氧化锆和纳米氧化钕，放入球磨机中，并加入煅烧粉末，球磨混合8-10h后，干燥，获得第二混合料，并加入第二混合料总质量的0.5-3％的胶黏剂进行造粒，获得粒料；5)将粒料在50-80Mpa下干压成型，获得坯体；6)对坯体进行1100-1150℃、180-200Mpa下进行热等静压处理，使坯体致密化，获得致密坯体；7)将致密坯体放入热压烧结炉中，在10-15Mpa、1400-1430℃下进行烧结处理，获得刀具半成品；8)将刀具半成品进行打磨、抛光，即得耐腐蚀陶瓷刀具。作为本专利技术进一步的方案：步骤4)中所述胶黏剂为聚乙烯醇溶液和羧甲基纤维素中的一种或两种组合。作为本专利技术再进一步的方案：步骤4)中所述胶黏剂为聚乙烯醇溶液和羧甲基纤维素按照体积比2:3进行配比而成。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术制备的耐腐蚀陶瓷刀具具有良好的抗弯强度及断裂韧性，其抗弯强度为1347-1508Mpa，断裂韧性为15.4-16.9Mpa·m1/2，能够满足市场对陶瓷刀具日益提高的性能需求，且有利于进一步拓展陶瓷刀具的应用范围。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种耐腐蚀陶瓷刀具，由以下按照重量份的原料组成：纳米氧化锆46份、纳米氧化钪6份、纳米氧化钕3份、纳米钽粉0.9份。本实施例中所述耐腐蚀陶瓷刀具的制备方法，步骤如下：1)称取纳米氧化钪和纳米钽粉，球磨混合5h后，烘干，获得第一混合料；2)将第一混合料放入煅烧炉中，在925℃下煅烧处理1.5h，获得煅烧料；3)将煅烧料粉碎后，过250目筛，获得煅烧粉末；4)称取纳米氧化锆和纳米氧化钕，放入球磨机中，并加入煅烧粉末，球磨混合8h后，干燥，获得第二混合料，并加入第二混合料总质量的0.5％的胶黏剂进行造粒，获得粒料；5)将粒料在50Mpa下干压成型，获得坯体；6)对坯体进行1100℃、180Mpa下进行热等静压处理，使坯体致密化，获得致密坯体；7)将致密坯体放入热压烧结炉中，在10Mpa、1400℃下进行烧结处理，获得刀具半成品；8)将刀具半成品进行打磨、抛光，即得耐腐蚀陶瓷刀具。所述胶黏剂为聚乙烯醇溶液。实施例2一种耐腐蚀陶瓷刀具，由以下按照重量份的原料组成：纳米氧化锆47份、纳米氧化钪6份、纳米氧化钕5份、纳米钽粉1.4份。本实施例中所述耐腐蚀陶瓷刀具的制备方法，步骤如下：1)称取纳米氧化钪和纳米钽粉，球磨混合6h后，烘干，获得第一混合料；2)将第一混合料放入煅烧炉中，在940℃下煅烧处理2h，获得煅烧料；3)将煅烧料粉碎后，过250目筛，获得煅烧粉末；4)称取纳米氧化锆和纳米氧化钕，放入球磨机中，并加入煅烧粉末，球磨混合8h后，干燥，获得第二混合料，并加入第二混合料总质量的1.5％的胶黏剂进行造粒，获得粒料；5)将粒料在60Mpa下干压成型，获得坯体；6)对坯体进行1150℃、180Mpa下进行热等静压处理，使坯体致密化，获得致密坯体；7)将致密坯体放入热压烧结炉中，在10Mpa、1400℃下进行烧结处理，获得刀具半成品；8)将刀具半成品进行打磨、抛光，即得耐腐蚀陶瓷刀具。所述胶黏剂为羧甲基纤维素。实施例3一种耐腐蚀陶瓷刀具，由以下按照重量份的原料组成：纳米氧化锆47.5份、纳米氧化钪6.9份、纳米氧化钕4.1份、纳米钽粉1.2份。本实施例中所述耐腐蚀陶瓷刀具的制备方法，步骤如下：1)称取纳米氧化钪和纳米钽粉，球磨混合5.5h后，烘干，获得第一混合料；2)将第一混合料放入煅烧炉中，在940℃下煅烧处理2h，获得煅烧料；3)将煅烧料粉碎后，过280目筛，获得煅烧粉末；4)称取纳米氧化锆和纳米氧化钕，放入球磨机中，并加入煅烧粉末，球磨混合9h后，干燥，获得第二混合料，并加入第二混合料总质量的2％的胶黏剂进行造粒，获得粒料；5)将粒料在65Mpa下干压成型，获得坯体；6)对坯体进行1125℃、190Mpa下进行热等静压处理，使坯体致密化，获得致密坯体；7)将致密坯体放入热压烧结炉中，在13Mpa、1415℃下进行烧结处理，获得刀具半成品；8)将刀具半成品进行打磨、抛光，即得耐腐蚀陶瓷刀具。所述胶黏剂为聚乙烯醇溶液和羧甲基纤维素按照体积比2:3进行配比而成。实施例4一种耐腐蚀陶瓷刀具，由以下按照重量份的原料组成：纳米氧化锆48份、纳米氧化钪7份、纳米氧化钕5份、纳米钽粉1.2份。本实施例中所述耐腐蚀陶瓷刀具的制备方法，步骤如下：1)称取纳米氧化钪和纳米钽粉，球磨混合6h后，烘干，获得第一混合料；2)将第一混合料放入煅烧炉中，在928℃下煅烧处理1.5h，获得煅烧料；3)将煅烧料粉碎后，过300目筛，获得煅烧粉末；4)称取纳米氧化锆和纳米氧化钕，放入球磨机中，并加入煅烧粉末，球磨混合9h后，干燥，获得第二混合料，并加入第二混合料总质量的3％的胶黏剂进行造粒，获得粒料；5)将粒料在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐腐蚀陶瓷刀具的制备方法，其特征在于，步骤如下：1)称取纳米氧化钪和纳米钽粉，球磨混合6h后，烘干，获得第一混合料；2)将第一混合料放入煅烧炉中，在940℃下煅烧处理2h，获得煅烧料；3)将煅烧料粉碎后，过250目筛，获得煅烧粉末；4)称取纳米氧化锆和纳米氧化钕，放入球磨机中，并加入煅烧粉末，球磨混合8h后，干燥，获得第二混合料，并加入第二混合料总质量的1.5％的胶黏剂进行造粒，获得粒料；5)将粒料在60Mpa下干压成型，获得坯体；6)对坯体进行1150℃、180Mpa下进行热等静压处理，使坯体致密化，获得致密坯体；7)将致密坯体放入热压烧结炉中，在10Mpa、1400℃下进行烧结处理，获得刀具半成品；8)将刀具半成品进行打磨、抛光，即得高强度陶瓷刀具；耐腐蚀陶瓷刀具由以下按照重量份的原料组成：纳米氧化锆47份、纳米氧化钪6份、纳米氧化钕5份、纳米钽粉1.4份。

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀陶瓷刀具的制备方法，其特征在于，步骤如下：1)称取纳米氧化钪和纳米钽粉，球磨混合6h后，烘干，获得第一混合料；2)将第一混合料放入煅烧炉中，在940℃下煅烧处理2h，获得煅烧料；3)将煅烧料粉碎后，过250目筛，获得煅烧粉末；4)称取纳米氧化锆和纳米氧化钕，放入球磨机中，并加入煅烧粉末，球磨混合8h后，干燥，获得第二混合料，并加入第二混合料总质量的1.5％的胶黏剂进行造粒，获得粒料；5)将粒料在60Mpa下干压成型，获得...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：天津中天精科科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12