耐高温磨损复合粘结相金属陶瓷及其设计与制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温磨损复合粘结相金属陶瓷及其设计与制备方法。所述设计方法包括：确定合金元素的种类，获得目标金属陶瓷体系；建立热力学数据库；计算合金相图，获得不同的相形成的成分区间以及热处理条件；使用第一性原理的方法预测其中的粘结相的基本性能，筛选粘结相的相结构，所述基本性能包括所述粘结相的理论硬度、所述粘结相与硬质相的力学适配性，以及所述粘结相的脆性/韧性行为。本发明专利技术为硬质相匹配最优的粘结相的相结构，并匹配最优的热处理条件，从而获得性能优异的耐高温磨损复合粘结相金属陶瓷，使用相图指导设计合理的金属陶瓷制备工艺，提高了金属陶瓷的研制效率，并加强了对于金属陶瓷相结构与性能关系的理解。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及合金材料，尤其涉及一种耐高温磨损复合粘结相金属陶瓷及其设计与制备方法。

技术介绍

1、tic基/ti(c，n)基金属陶瓷因其高硬度，低密度和良好的耐腐蚀性能以及耐磨性能已经应用到精加工和半精加工刀具和耐磨材料领域。随着服役环境温度的进一步升高，传统以co、ni、fe等为粘接相金属陶瓷的在高温下服役性能差的短板逐渐显现；在高温条件下粘结相容易发生软化，伴随着剪切力的作用，导致粘结相的容易基础，是的金属陶瓷材料的金属-陶瓷双相结构遭到破坏，亟需改善粘结相的种类以提升金属陶瓷的耐高温性能。而具有l12-面心立方结构的金属间化合物ni3al(γ’)作为ni基高温材料重要组成部分，其硬度在一定温度下随着温度的升高而升高，在高温下能够保持较高的强度和硬度，具有优越的耐高温性能、耐腐蚀性能以及抗氧化性能。以ni3al作为金属陶瓷ni粘结相的第二相粒子添加有利于提升金属陶瓷的高温硬度和抗蠕变性能。均有利于金属陶瓷耐高温性能的提升。

2、除了高温性能会对金属陶瓷的高温磨损性能有影响之外，金属陶瓷的高温磨损性能还会受到金属陶瓷固有硬度以及粘结相与硬质本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种耐高温磨损复合粘结相金属陶瓷的设计方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述目标金属陶瓷体系至少包括Ti、Ni、Al、C、N五种元素；

3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，步骤(2)具体包括：

4.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述热处理条件包括液相烧结温度、热处理温度以及冷却速度；

5.根据权利要求4所述的设计方法，其特征在于，步骤(4)中，使用第一性原理的方法预测粘结相的基本性能，从而筛选粘结相的相结构。

6.根据权利要求5所述的设计方法，其特征在于，具体包括：...

【技术特征摘要】

1.一种耐高温磨损复合粘结相金属陶瓷的设计方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述目标金属陶瓷体系至少包括ti、ni、al、c、n五种元素；

3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，步骤(2)具体包括：

4.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述热处理条件包括液相烧结温度、热处理温度以及冷却速度；

5.根据权利要求4所述的设计方法，其特征在于，步骤(4)中，使用第一性原理的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：常可可，阚高辉，娄明，吕健，徐凯，王林静，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：