一种梯度多层纳米Ti(C,N)基金属陶瓷及制备方法技术

一种梯度多层纳米Ti(C,N)基金属陶瓷及制备方法，涉及粉末冶金领域，该方法包括以下步骤：S1:按照质量百分比，将64.9％碳氮化钛、23％碳化钨、8％钴、4％碳化钼和0.1％石墨烯纳米片混合，得混合粉末Ⅰ；将60.9％碳氮化钛、23％碳化钨、8％钴、8％碳化钼和0.1％石墨烯纳米片混合，得混合粉末Ⅱ；S2:将混合粉末Ⅰ和混合粉末Ⅱ逐层加入模具，得表层为混合粉末Ⅱ层、芯层为混合粉末Ⅰ层的三层混合粉末，放电等离子烧结，即制得所述的梯度多层纳米Ti(C,N)基金属陶瓷。本发明专利技术通过控制表层和芯层不同的碳化钼质量占比，在表层形成硬质相富集区，而在内芯部形成粘结相富集区，硬质相富集可以提高维氏硬度，粘结相富集可以提高断裂韧性，从而得到兼具硬度和断裂韧性的Ti(C,N)基金属陶瓷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及粉末冶金领域，具体的说是一种梯度多层纳米ti(c,n)基金属陶瓷及制备方法。

技术介绍

1、由于wc和co资源稀缺且价格非常昂贵，不易保证硬质合金的持续发展，因此有必要寻找wc-co硬质合金替代材料。全球钛(ti)的储量约是钨储量的1000倍左右，从成本上看，制作ti(c,n)基复合材料收益更大，所以ti(c,n)基复合材料有巨大的市场前景。同时，ti(c,n)基陶瓷具有热硬度高、耐磨性好、摩擦系数低、化学稳定性好等优点，被认为是wc基硬质合金的替代品。

2、ti(c,n)基金属陶瓷是一种具有陶瓷硬相和金属结合剂相的复合材料，既具有金属的塑性韧性，又具有陶瓷的耐磨性使其在切削刀具领域获得了相当多的研究关注，常被用来作为切削刀具使用。但是，由于其断裂强度和韧性较wc基硬质合金低，因此在加工过程中，材料内部容易产生微裂纹从而降低使用寿命，阻碍了其广泛应用。

技术实现思路

1、本专利技术旨在提供一种梯度多层纳米ti(c,n)基金属陶瓷及制备方法，以得到兼具硬度和断裂韧性的ti(c,n)基金本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种梯度多层纳米Ti(C,N)基金属陶瓷的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种梯度多层纳米Ti(C,N)基金属陶瓷的制备方法，其特征在于：碳氮化钛的粒径为0.5-0.8μm，碳化钨的粒径180-220nm，钴的粒径45-65nm，碳化钼的粒径1-3μm，石墨烯纳米片的片径为5-10μm。

3.如权利要求1所述的一种梯度多层纳米Ti(C,N)基金属陶瓷的制备方法，其特征在于：三层混合粉末中，单层表层与芯层的质量比大于等于0.4，小于等于0.5。

4.如权利要求1所述的一种梯度多层纳米Ti(C,N)基金属陶瓷的制备方法，其特...

【技术特征摘要】

1.一种梯度多层纳米ti(c,n)基金属陶瓷的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种梯度多层纳米ti(c,n)基金属陶瓷的制备方法，其特征在于：碳氮化钛的粒径为0.5-0.8μm，碳化钨的粒径180-220nm，钴的粒径45-65nm，碳化钼的粒径1-3μm，石墨烯纳米片的片径为5-10μm。

3.如权利要求1所述的一种梯度多层纳米ti(c,n)基金属陶瓷的制备方法，其特征在于：三层混合粉末中，单层表层与芯层的质量比大于等于0.4，小于等于0.5。

4.如权利要求1所述的一种梯度多层纳米ti(c,n)基金属陶瓷的制备方法，其特征在于：粉料ⅰ和粉料ⅱ分别与硬质合金球、无水乙醇以行星式球磨或滚筒式球磨的方式进行混合。

5.如权利要求4所述的一种梯度多层纳米ti(c,n)基金属陶瓷的制备方法，其特征在于：行星式球磨或滚筒式球磨的转速为180-240rpm，混合时间为16-20h。

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【专利技术属性】
技术研发人员：赵志伟，乔木，张世杰，梁笑微，白柳扬，关春龙，卢新坡，郑红娟，
申请(专利权)人：河南工业大学，
类型：发明
国别省市：