【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及陶瓷领域，具体是硼化锆/碳纤维增韧硼化钛基金属陶瓷刀具材料的制备方法。
技术介绍
1、高速切削技术作为先进制造技术中关键的一环，在模具，汽车，航空制造等当代各个领域中可以说都占有重要地位。目前，超硬刀具材料制造成本较高，且资源储备日趋紧张，因此开发新型陶瓷刀具不仅对高速切削加工的发展具有重要影响，而且能有效节省资源，降低费用，有利于实现资源的可持续发展。
2、二硼化钛(tib2)陶瓷具有高硬度、低密度、高杨氏模量、良好的热稳定性和化学稳定性以及独特的耐磨性等优异的综合性能。这些特性赋予了该材料更广泛的应用领域，包括其作为原位颗粒增强复合材料、晶粒细化剂、高温结构材料、轻质抗冲击装甲、切削工具、耐磨涂层等。tib2基复合材料的低机械和热性能(如断裂韧性和热冲击性能)限制了其广泛应用，特别是在恶劣条件下的应用。因此，提高硼化钛基陶瓷刀具材料的韧性是研制新型硼化钛基陶瓷刀具材料主要解决的问题。
3、纤维增韧是陶瓷材料常见的一种增韧方法。通过复合材料内部纤维的桥接、拔出效应使裂纹发生弯曲、偏转，增加裂纹扩展的耗能，进而阻止裂纹的扩展来提升陶瓷材料的塑韧性。cn202111479525.4公开了一种添加了改性碳纤维的氧化铝陶瓷材料，其复合材料致密性及力学性能都有所提升。表明适量增加碳纤维能有效提高复合陶瓷材料的断裂韧性和抗弯强度。受材料限制，整体力学性能不够好。
4、硼化锆作为一种陶瓷基体，具有优良的高温强度、抗氧化性、耐磨性、耐腐蚀性等优点。cn201310315542.3公开了一种复合
5、从公开专利归纳出共同特点，硼化钛基体硬度高韧性差限制了材料的广泛应用，采用颗粒增韧、相变增韧、纤维增韧等单一增韧方法的增韧效果有限。
6、针对上述专利技术存在的问题，本专利技术提出在硼化钛金属陶瓷中同时添加硼化锆和碳纤维，颗粒纤维协同增韧，共同提高复合材料的综合力学性能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种新型硼化钛基金属陶瓷刀具材料及其制备方法，以此改善高速切削时陶瓷刀具的韧性问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种新型硼化钛基金属陶瓷刀具，所述新型硼化钛基金属陶瓷刀具由如下材料的组分质量配比制备得到：硼化钛(tib2):54-72％，硼化锆(zrb2)：18-36％，镍(ni)：5％，碳纤维(cf)：0-5％。
4、本专利技术中采用硼化钛为基体材料，硼化锆、碳纤维为增强相，选择镍金属相为粘结相。
5、本专利技术同时保护新型硼化钛基金属陶瓷刀具的制备工艺，所述方法包括如下步骤：
6、(1)根据质量分数配比把粉末配好后,先将硼化钛、硼化锆、镍等粉末倒入球磨罐，以无水乙醇为球磨媒介，在球磨机中球磨，球磨罐和球磨珠材料均为不锈钢。
7、(2)将碳纤维倒入无水乙醇溶液中，采用超声波分散机加机械搅拌进行30min的分散。
8、(3)将步骤(2)所得到的溶液倒入(1)球磨后的浆料中，然后再进行球磨。
9、(4)将球磨后的流动浆料倒在玻璃器皿内，放入dz-1bcⅱ真空干燥箱中加热干燥。
10、(5)干燥后冷却至室温后过150目筛。
11、(6)将混合均匀的粉末铺填到金属模具内套里。
12、(7)生坯预压采用的压力机769yp-30t粉末压片机，为保证生坯的完整性采用倒着取模的方式，从上至下依次为上压头-石墨垫片-生坯-石墨垫片-下压头，将制作好的生坯装入石墨模具中进行烧结。
13、所述步骤(1)(3)中，两次球磨的球磨时间分别为24、12小时，球料比为8:1，球磨机设置转速为275r/min，每30分钟自动改变一次正反转方向，中间停转5分钟。
14、步骤(1)中，该材料的组分质量配比为：硼化钛(tib2):54-72％，硼化锆(zrb2)：18-36％，镍(ni)：5％，碳纤维(cf)：0-5％。
15、所述步骤(4)中，干燥时为避免酒精沸腾造成浆料的流失或复合材料相互污染，先在70℃的低真空度下干燥5小时，再在80℃的高真空度下干燥，直至干燥完成。
16、所述步骤(7)中，生坯预压压强为40mpa，时间保持20min。
17、本专利技术与现有技术相比，具有以下显著特点：
18、本专利技术解决了混料过程中碳纤维团聚的问题，通过采用两次球磨的方法，制备出了相对均匀的硼化钛金属复合陶瓷材料。
19、相比于普通的硼化钛/硼化锆金属复合陶瓷材料，碳纤维增韧的复合陶瓷材料试样的力学性能均有一定程度提高。复合陶瓷材料的抗弯强度、硬度以及断裂韧度随着碳纤维含量提高均有不同幅度的改善。
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1.一种硼化锆/碳纤维增韧硼化钛基金属陶瓷刀具材料的制备方法，其特征在于，其制备工艺如下：
2.如权利要求1所述的制备步骤，其特征在于，步骤(1)和(3)中，在球磨机中球磨时间分别为24、12小时，球料比为8：1，球磨机设置转速为275r/min，每30分钟自动改变一次正反转方向，中间停转5分钟。
3.如权利要求1所述的制备步骤，其特征在于，在步骤(1)中，该材料的组分质量分数配比为：硼化钛(TiB2):54-72％，硼化锆(ZrB2)：18-36％，镍(Ni)：5％，碳纤维(Cf)：0-5％。
4.如权利要求1所述的制备步骤，其特征在于，步骤(1)(2)(3)中，为了得到混合均匀的复合粉末，采用了两次球磨，一次分散的方法制备出均匀的复合材料。
5.如权利要求1所述的制备步骤，其特征在于，步骤(4)中，干燥时为避免酒精沸腾造成浆料的流失或复合材料的相互污染，先在70℃的低真空度下干燥5小时，再在80℃的高真空度下干燥，直至干燥完成。
6.如权利要求1所述的制备步骤，其特征在于，步骤(7)中，生坯预压压强为40MPa，保持
...【技术特征摘要】
1.一种硼化锆/碳纤维增韧硼化钛基金属陶瓷刀具材料的制备方法，其特征在于，其制备工艺如下：
2.如权利要求1所述的制备步骤，其特征在于，步骤(1)和(3)中，在球磨机中球磨时间分别为24、12小时，球料比为8：1，球磨机设置转速为275r/min，每30分钟自动改变一次正反转方向，中间停转5分钟。
3.如权利要求1所述的制备步骤，其特征在于，在步骤(1)中，该材料的组分质量分数配比为：硼化钛(tib2):54-72％，硼化锆(zrb2)：18-36％，镍(ni)：5％，碳纤维(...
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