一种弱芯环结构细晶均质TiCN基金属陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术一种弱芯环结构细晶均质TiCN基金属陶瓷及其制备方法，所述金属陶瓷中硬质相晶粒均匀细小，呈棱角圆滑的方形和近球形，平均晶粒度＜1.2μm，富Ti黑芯硬质相所占比例＜50％，黑芯平均尺寸＜0.5μm。其制备方法是，主要原料粉末包括TiC

【技术实现步骤摘要】
一种弱芯环结构细晶均质TiCN基金属陶瓷及其制备方法
本专利技术涉及一种弱芯环结构细晶均质TiCN基金属陶瓷及其制备方法，属于粉末冶金材料及其制备
中的硬质材料及其制备技术。
技术介绍
在金属陶瓷领域，除TiCN基金属陶瓷外，还有一类(TiW)C基金属陶瓷。专利技术专利“一种固溶体增韧金属陶瓷及其制备方法”(申请号201310287759.8)，按照质量百分比：38％≤TiO2≤51％，24％≤W≤41％，21％≤C≤25％，将TiO2粉、W粉和C粉混合后，采用球磨机干式球磨，球料质量比30:1～40:1，转速300～350rpm、时间40～48h制备预固溶处理料；随后在真空碳管炉中，在1350～1400℃保温1～2h制备(Ti1–XWX)C固溶体粉末，其中，0.17≤X≤0.38。按照质量百分比：8.8％≤(Ti1–XWX)C≤67.2％，13.8％≤TiC≤58.4％，10％≤Mo≤15％，0.8％≤C≤1.2％，20％≤Ni≤32％制备(Ti,W)C基金属陶瓷。专利技术专利“用于立铣刀棒料的碳化钨钛基金属陶瓷以及制备方法”(申请号2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弱芯环结构细晶均质TiCN基金属陶瓷，其特征在于：所述弱芯环结构细晶均质TiCN基金属陶瓷具有TiCN基硬质相和Ni–Co基单相固溶体粘结相两相结构，微观组织结构均匀；所述TiCN基硬质相晶粒均匀细小，平均晶粒度＜1.2μm，晶粒形貌规则，呈棱角圆滑的方形和近球形，具有富Ti黑芯结构特征的硬质相所占比例＜50％，黑芯的平均尺寸＜0.5μm；所述TiCN基硬质相具有单一的面心立方晶体结构；制备所述弱芯环结构细晶均质TiCN基金属陶瓷的主要原料粉末包括TiC

【技术特征摘要】
1.一种弱芯环结构细晶均质TiCN基金属陶瓷，其特征在于：所述弱芯环结构细晶均质TiCN基金属陶瓷具有TiCN基硬质相和Ni–Co基单相固溶体粘结相两相结构，微观组织结构均匀；所述TiCN基硬质相晶粒均匀细小，平均晶粒度＜1.2μm，晶粒形貌规则，呈棱角圆滑的方形和近球形，具有富Ti黑芯结构特征的硬质相所占比例＜50％，黑芯的平均尺寸＜0.5μm；所述TiCN基硬质相具有单一的面心立方晶体结构；制备所述弱芯环结构细晶均质TiCN基金属陶瓷的主要原料粉末包括TiCXN1–X、(Ti1–Y,WY)C、WC、Mo2C、Ni、Co、TaC和/或NbC；通过添加纳米(Ti1–Y,WY)C非饱和固溶体和调控配套制备工艺，在烧结过程中实现以(Ti1–Y,WY)C为核心载体的硬质相微观组织结构原位重构；所述TiCXN1–X中的X＝0.5或0.7；所述(Ti1–Y,WY)C中的Y＝0.1～0.4。


2.根据权利要求1所述的一种弱芯环结构细晶均质TiCN基金属陶瓷，其特征在于：所述纳米(Ti1–Y,WY)C非饱和固溶体采用比表面积平均粒径＜150nm的超细或纳米TiO2、一维纳米WO2.72、纳米炭黑为原料制备，具有单一的面心立方晶体结构，比表面积平均粒径＜100nm，氧的质量百分含量＜0.65％。


3.根据权利要求1所述的一种弱芯环结构细晶均质TiCN基金属陶瓷，其特征在于：所述的一种弱芯环结构细晶均质TiCN基金属陶瓷，其平均抗弯强度＞2200MPa，平均Palmqvist断裂韧性＞10.5MN·m–3/2。


4.一种弱芯环结构细晶均质TiCN基金属陶瓷的制备方法，其特征在于：其制备主要原料粉末包括TiCXN1–X、(Ti1–Y,WY)C、WC、Mo2C、Ni、Co、TaC和/或NbC；其中(Ti1–Y,WY)C和WC均为比表面积平均粒径＜100nm的纳米粉体，其余粉末的费氏粒度均＜1.5μm；采用球磨—干燥—成形—压力烧结工艺制备；以质量分数计，所述的弱芯环结构细晶均质TiCN基金属陶瓷原料配比中(Ti1–Y,WY)C/TiCXN1–X＝1.3～1.5，(Ti...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立，刘涛，凌群，梁艳，陈述，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43