一种耐磨、耐腐蚀Ti（C，N）金属陶瓷材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐磨、耐腐蚀Ti(C，N)金属陶瓷材料，由下述质量百分比的粉末原料组成：TiC 28‑45％；TiN 3‑5％；Ni 35‑50％；Cr 11‑13％；余量为4‑6％的Mo、Ti、Al、Cr

A wear-resistant and corrosion-resistant Ti (C, n) cermet material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨、耐腐蚀Ti(C，N)金属陶瓷材料及制备方法
本专利技术涉及金属陶瓷材料领域，特别提供一种耐磨、耐腐蚀Ti(C，N)金属陶瓷材料及制备方法。
技术介绍
TiC-Ni金属陶瓷是20世纪20年代末出现的一种新型颗粒增强型复合材料，由于Co资源较少，价格较高，TiC-Ni金属陶瓷最初作为WC-Co系的替代材料。TiC-Ni金属陶瓷具有优良的抗氧化、耐磨性能和比重低的特点。Mo元素的添加可以改善镍对TiC的润湿性并抑制TiC晶粒的长大，合金强度大大提升，从而耐磨性能也有显著提升。Ti(C，N)金属陶瓷是在TiC金属陶瓷基础上发展过来的。用TiN代替TiC金属陶瓷中部分TiC，制成的Ti(C，N)金属陶瓷具有更好地强度和耐磨性能。这些金属陶瓷已经广泛应用于车刀、钻头、铣刀、模具等。然而，镍基、镍钴基Ti(C，N)金属陶瓷抗氧化性不理想，耐蚀性能较差，在石化企业中应用寿命较短，出现大面积的汽蚀、酸蚀等现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐磨、耐腐蚀Ti(C，N)金属陶瓷材料及制备方法，可以解决镍基、镍钴基Ti(C，N)金属陶瓷抗氧化性不理想，耐蚀性能较差，寿命较短的问题。本专利技术的技术方案是：一种耐磨、耐腐蚀Ti(C，N)金属陶瓷材料，所述金属陶瓷材料以Ti(C，N)颗粒为硬质相，以Ni、Cr合金为粘结相，由下述质量百分比的粉末原料组成：TiC28-45％；TiN3-5％；Ni35-50％；Cr11-13％；余量为4-6％的Mo、Ti、Al、Cr3C2、VC混合。>所述的耐磨、耐腐蚀Ti(C，N)金属陶瓷材料的制备方法，将原料粉末按照配比配制成混合粉末，混合粉末在真空振动混料机混料，混料后不需要添加任何成型剂，采取模压成型压制成坯料，坯料经塑封后，进行冷等静压，之后进行真空烧结。具体按照如下步骤进行制备：(1)按照比例进行原料组配；(2)将配好的混合物料装下真空振动混料机中混料，球料比3：1-5：1，振动频率1500-3000次/min，真空混料4-12小时；(3)将步骤(2)中得到的粉料模压成型，模压成型压力150-160Mpa，保压时间20-30S；(4)将压坯进行真空封装，加热时间2-4S，抽气时间3-6S；(5)将真空封装好的坯料进行冷等静压，压制压力180-200Mpa，保压时间10-20S；(6)将压坯置入真空烧结炉中真空烧结，烧结温度1300-1450℃，保温时间60-120min，随后控温降温至900℃，随炉冷至100℃以下出炉；固相烧结时真空度小于7*10-2Pa，液相烧结时真空度小于4*10-1Pa。采用该方法制备的金属陶瓷材料性能为：硬度(HRC)52-63，抗弯强度≥1700MPa，密度≥6.45g/cm3，致密度≥99.5％。本专利技术具有以下有益的效果：本专利技术金属陶瓷材料，具有耐磨、耐酸蚀、耐汽蚀性好，高强度、高硬度、制造工艺流程简洁，不需要添加成型剂、制造成本低等优点。该材料是制作聚乙烯、聚丙烯塑料挤压造粒模板造粒带的优质材料，其使用效果明显优于硬质合金及其他金属陶瓷产品。也可用该材料制作切粒刀、模具、高温耐磨轴、轧机导板等装置上。附图说明图1为本专利技术耐磨、耐腐蚀Ti(C，N)金属陶瓷材料的制备流程图；图2为本专利技术耐磨、耐腐蚀Ti(C，N)金属陶瓷材料的烧结工艺曲线。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细描述。实施例1：一种耐磨、耐腐蚀Ti(C，N)金属陶瓷材料，由下述质量百分比的粉末原料组成：TiC44％；TiN4％；Ni36％；Cr11％；Mo1.5％；Ti1.5％；Al1％；Cr3C20.5％；VC0.5％；其制备方法按照如下步骤进行制备：(1)按照比例进行原料组配；(2)将配好的混合物料装下真空振动混料机中混料，球料比3：1，振动频率1500次/min，真空混料8小时；(3)将步骤(2)中得到的粉料模压成型，模压成型压力150Mpa，保压时间20S，压坯尺寸100mm*130mm*25mm，压坯尺寸规整，表面无裂纹；(4)将压坯进行真空封装，加热时间2S，抽气时间5S；(5)将真空封装好的坯料进行冷等静压，压制压力200Mpa，保压时间20S；(6)将压坯置入真空烧结炉中真空烧结，烧结温度1430℃，保温时间120min；固相烧结时真空度小于7*10-2Pa，液相烧结时真空度小于4*10-1Pa。实施例2：一种耐磨、耐腐蚀Ti(C，N)金属陶瓷材料，由下述质量百分比的粉末原料组成：TiC38％；TiN4％；Ni41％；Cr12％；Mo1.5％；Ti1.5％；Al1％；Cr3C20.5％；VC0.5％；其制备方法按照如下步骤进行制备：(1)按照比例进行原料组配；(2)将配好的混合物料装下真空振动混料机中混料，球料比5：1，振动频率3000次/min，真空混料4小时；(3)将步骤(2)中得到的粉料模压成型，模压成型压力150Mpa，保压时间25S，压坯尺寸100mm*130mm*25mm，压坯尺寸规整，表面无裂纹；(4)将压坯进行真空封装，加热时间3S，抽气时间3S；(5)将真空封装好的坯料进行冷等静压，压制压力190Mpa，保压时间15S；(6)将压坯置入真空烧结炉中真空烧结，烧结温度1410℃，保温时间120min；固相烧结时真空度小于7*10-2Pa，液相烧结时真空度小于4*10-1Pa。实施例3：一种耐磨、耐腐蚀Ti(C，N)金属陶瓷材料，由下述质量百分比的粉末原料组成：TiC36％；TiN4％；Ni42％；Cr12％；Mo2％；Ti2％；Al1％；Cr3C20.5％；VC0.5％；其制备方法按照如下步骤进行制备：(1)按照比例进行原料组配；(2)将配好的混合物料装下真空振动混料机中混料，球料比4：1，振动频率2000次/min，真空混料8小时；(3)将步骤(2)中得到的粉料模压成型，模压成型压力150Mpa，保压时间25S，压坯尺寸100mm*130mm*25mm，压坯尺寸规整，表面无裂纹；(4)将压坯进行真空封装，加热时间4S，抽气时间6S；(5)将真空封装好的坯料进行冷等静压，压制压力190Mpa，保压时间15S；(6)将压坯置入真空烧结炉中真空烧结，烧结温度1380℃，保温时间120min；固相烧结时真空度小于7*10-2Pa，液相烧结时真空度小于4*10-1Pa。实施例4：一种耐磨、耐腐蚀Ti(C，N)金属陶瓷材料，由下述质量百分比的粉末原料组成：TiC30％；TiN3％；Ni50％；Cr13％；Mo1％；Ti1％；Al1％；Cr3C20.5％；VC0.5％；其制备方法按照如下步骤进行制备：(1)按照比例进行原料组配；(2)将配好的混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐磨、耐腐蚀Ti(C，N)金属陶瓷材料，其特征在于，所述耐磨、耐腐蚀Ti(C，N)金属陶瓷材料由下述质量百分比的粉末原料组成：TiC 28-45％；TiN 3-5％；Ni 35-50％；Cr11-13％；余量为4-6％的Mo、Ti、Al、Cr

【技术特征摘要】
1.一种耐磨、耐腐蚀Ti(C，N)金属陶瓷材料，其特征在于，所述耐磨、耐腐蚀Ti(C，N)金属陶瓷材料由下述质量百分比的粉末原料组成：TiC28-45％；TiN3-5％；Ni35-50％；Cr11-13％；余量为4-6％的Mo、Ti、Al、Cr3C2、VC混合。


2.一种权利要求1所述的耐磨、耐腐蚀Ti(C，N)金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于，将原料粉末按照配比配制成混合粉末，混合粉末在真空振动混料机混料，混料后不需要添加任何成型剂，采取模压成型压制成坯料，坯料经塑封后，进行冷等静压，之后进行真空烧结。


3.按照权利要求2所述的耐磨、耐腐蚀Ti(C，N)金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于，按...

【专利技术属性】
技术研发人员：于宝海，刘占奇，边明江，林倩如，赵航炜，陈良，赵鹏，
申请(专利权)人：沈阳金锋特种刀具有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21