一种三元硼化物增强Ti（C,N）基金属陶瓷材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种三元硼化物增强Ti（C,N）基金属陶瓷材料及其制备方法。主要制备工艺为：以Ti(C，N)金属陶瓷原料粉末、碳化物和氮化物硼化物粉末、粘结相原料粉末；二元硼化物粉末为原料，经过球磨混合、干燥、成型和烧结步骤制得Ti(C,N)基金属陶瓷，其中经原位反应生成的第二相陶瓷颗粒细小弥散的分布在金属陶瓷材料的粘结相中，该相的存在能有效地提高金属陶瓷材料的硬度和韧性。与现有的涂层和表面处理等增强耐磨性的技术相比，所制得的Ti(C,N)基金属陶瓷材料洛氏硬度可达91.5～94HRA，抗弯强度可达1800～2800MPa，断裂韧性可达12～15MPa·m

【技术实现步骤摘要】
一种三元硼化物增强Ti(C,N)基金属陶瓷材料及其制备方法
本专利技术具体涉及一种原位生成的三元硼化物增强Ti(C,N)基金属陶瓷材料及其制备方法，属于金属基复合材料领域。
技术介绍
Ti(C,N)基金属陶瓷材料自二十世纪七十年代被首次发现之后，其因较高的硬度、优异的耐磨性和红硬性从而得到了广泛关注。Ti(C,N)基金属陶瓷材料是以TiC、TiN或Ti(C,N)作为陶瓷相，金属Co和Ni作为粘结相，通过液相烧结技术制备而成的致密复合材料。目前，Ti(C,N)基金属陶瓷材料的发展日新月异，主要体现在高速精加工和半精加工刀具的应用上，相较于WC-Co硬质合金刀具材料，Ti(C,N)基金属陶瓷的最佳切削速度通常可以提高3～10倍，且能在切削加工过程中保持良好的化学稳定性。然而，陶瓷基体的硬脆性仍然是制约Ti(C,N)基金属陶瓷材料广泛应用的一个重要因素。迄今为止，最常用的金属陶瓷增韧方法有提高粘结相含量和添加纳米相，其中提高粘结相的含量虽然能有显著的增韧作用，但高的金属相也极大地损害了材料的硬度，此外，添加纳米相能通过弥散强化作用增韧金属基体，但纳米相的团聚现象和液相烧结过程中纳米相的反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三元硼化物增强Ti(C,N)基金属陶瓷材料，其特征在于：所述Ti(C,N)基金属陶瓷材料由硬质相、粘结相以及均匀弥散于粘结相和/或硬质相中的三元硼化物组成，所述硬质相由添加相与Ti(C,N)金属陶瓷组成，所述添加相为碳化物和/或氮化物；所述三元硼化物的粒径为0.1～5μm。

【技术特征摘要】
1.一种三元硼化物增强Ti(C,N)基金属陶瓷材料，其特征在于：所述Ti(C,N)基金属陶瓷材料由硬质相、粘结相以及均匀弥散于粘结相和/或硬质相中的三元硼化物组成，所述硬质相由添加相与Ti(C,N)金属陶瓷组成，所述添加相为碳化物和/或氮化物；所述三元硼化物的粒径为0.1～5μm。2.根据权利要求1所述的一种三元硼化物增强Ti(C,N)基金属陶瓷材料，其特征在于：所述Ti(C,N)基金属陶瓷材料由硬质相、粘结相以及均匀弥散于粘结相中的三元硼化物组成，所述硬质相由添加相与Ti(C,N)金属陶瓷组成，所述添加相为碳化物和/或氮化物；所述三元硼化物的粒径为1～2μm。3.根据权利要求1所述的一种三元硼化物增强Ti(C,N)基金属陶瓷材料，其特征在于：所述碳氮化钛基金属陶瓷材料的原料组分及各组分的重量百分数为：Ti(C，N)金属陶瓷原料45～60wt％；添加相原料15～35wt％；粘结相原料10～25％；二元硼化物粉末0.05～5wt％；所述Ti(C，N)金属陶瓷原料选自碳化钛粉末和氮化钛粉末；或选自碳氮化钛固溶体粉末；所述添加相选自WC、Mo2C、TaC、NbC、HfC、W2C、VC、Cr3C2、ZrC、AlN、NbN、TaN、ZrN粉末中的至少一种；所述粘结相原料选自钴粉和/镍粉；所述二元硼化物粉末选自WB2、Mo2B、MoB、CrB2中的至少一种。4.制备如权利要求1～4任意一项所述的一种三元硼化物增强Ti(C,N)基金属陶瓷材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：按设计比例配取Ti(C，N)金属陶瓷原料粉末、添加相原料粉末、粘结相原料粉末；二元硼化物粉末；先将二元硼化物粉末置于无水乙醇溶液中超声分散，然后将分散于无水乙醇中的二元硼化物粉末与其他三类原料粉末以及还原碳粉、成型剂球磨混合、干燥获得混合粉末；将混合粉末压制成压坯，然后将压坯置于烧结炉中于400～580℃脱脂去除成型剂，然后再进行真空气压烧结，...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺跃辉，张鹛媚，康希越，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43