[发明专利]金属陶瓷材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属陶瓷材料。

背景技术

目前常用的金属陶瓷材料主要集中在碳化钨上，其主要成分是碳化钨和一定的粘结相金属（镍、钼等）组成。碳化钨在硬度、韧性和抗弯强度等方面都具有比较好的性能，但是由于钨本身密度很高，碳化钨材料的密度一直是局限其应用的重要阻碍。而且钨的资源有限，价格较高，大量采用碳化钨会使产品的成本较高，不利于市场竞争和资源节约。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可以替代碳化钨使用的金属陶瓷材料，以降低产品成本和节约资源。

为了解决上述技术问题，本发明的金属陶瓷材料，所述陶瓷金属材料由以下组分所构成：40~80份TiC，0~2份NbC，0~3份Cr₃C₂，10~35份Ni，1~15份Cu，1~12份Cr以及0~10份Mo。

作为上述技术方案的第一种改进，所述陶瓷金属材料由以下组分所构成：52份TiC，1份NbC，1份Cr₃C₂，25.6份Ni，11份Cu，6.4份Cr以及3份Mo。

作为上述技术方案的第二种改进，所述陶瓷金属材料由以下组分所构成：52份TiC，1份NbC，1份Cr₃C₂，18.4份Ni，13.8份Cu，9.2份Cr以及4.6份Mo。

作为上述技术方案的第三种改进，所述陶瓷金属材料由以下组分所构成：52份TiC，1份NbC，2份Cr₃C₂，25份Ni，11份Cu，6份Cr以及3份Mo。

作为上述技术方案的第四种改进，所述陶瓷金属材料由以下组分所构成：52份TiC，1份NbC，2份Cr₃C₂，24份Ni，10份Cu，6份Cr以及3份Mo。

本发明的有益效果是：这种金属陶瓷材料利用TiC的低密度（仅为WC的31.6%）和低成本（单价仅为WC的20%左右），大大降低硬质合金的应用成本，节约钨资源；利用Cu和Cr取代部分Ni，可进一步降低合金的成本，同时Cu可提高合金的强度，Cr可提高合金的耐腐蚀性；Mo可提高粘结相对硬质相的润湿性，从而提高合金的强度；NbC和Cr₃C₂抑制TiC晶粒长大，NbC还可提高合金的红硬性；这种金属陶瓷材料无磁性，利用合金的无磁性和可抛光性，可制作钟表首饰零件和耐磨耐腐蚀的机械密封环，还可以用于制作粉末冶金磁场成型模具。

具体实施方式

本发明的金属陶瓷材料，所述陶瓷金属材料由以下组分所构成：40~80份TiC，0~2份NbC，0~3份Cr₃C₂，10~35份Ni，1~15份Cu，1~12份Cr以及0~10份Mo。这种金属陶瓷材料利用TiC的低密度（仅为WC的31.6%）和低成本（单价仅为WC的20%左右），大大降低硬质合金的应用成本，节约钨资源；利用Cu和Cr取代部分Ni，可进一步降低合金的成本，同时Cu可提高合金的强度，Cr可提高合金的耐腐蚀性；Mo可提高粘结相对硬质相的润湿性，从而提高合金的强度；NbC和Cr₃C₂抑制TiC晶粒长大，NbC还可提高合金的红硬性；这种金属陶瓷材料无磁性，利用合金的无磁性和可抛光性，可制作钟表首饰零件和耐磨耐腐蚀的机械密封环，还可以用于制作粉末冶金磁场成型模具。

作为本发明的第一种实施例，所述陶瓷金属材料由以下组分所构成：52份TiC，1份NbC，1份Cr₃C₂，25.6份Ni，11份Cu，6.4份Cr以及3份Mo，所得到的金属陶瓷密度为6.20g/cm³，硬度86.5HRA，抗弯强度1697N/mm²。

作为本发明的第二种实施例，所述陶瓷金属材料由以下组分所构成：52份TiC，1份NbC，1份Cr₃C₂，18.4份Ni，13.8份Cu，9.2份Cr以及4.6份Mo，所得到的金属陶瓷密度为6.18g/cm³，硬度87HRA，抗弯强度1296N/mm²。