[发明专利]一种耐磨耐高温TiSiN涂层陶瓷铣刀的制备方法

权利要求书

1.一种耐磨耐高温TiSiN涂层陶瓷铣刀的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）将镁粉、硼粉、铝粉混合得到200～230g混合无机粉末，向混合无机粉末中，加入300～350mL丙酮，用磁力搅拌器搅拌混合得到悬浮液，将悬浮液置于行星球磨机中向球磨罐中加入氧化锆球磨珠，球磨，得到球磨粉体；

（2）将球磨粉体装入模具中，将模具放入FAPAS烧结炉中，对FAPAS烧结炉通入氩气，预先升压，启动电源，加热升温，继续升压，保温烧结，得到AlMgB₁₄块体；将AlMgB₁₄块体置于粉碎机中粉碎，得到AlMgB₁₄粉末；

（3）将AlMgB₁₄粉末与TiB₂超细粉体放入手套箱中混合后，转移至行星球磨机向球磨罐中加入氧化锆球磨珠，球磨后，装入垫有石墨纸的石墨模具中，将石墨模具置于压力机中压制，得到致密块体；

（4）将致密块体放入FAPAS烧结炉中，对FAPAS烧结炉预先升压后，升温，保温烧结，再升温，保温烧结，降温，关闭电源，自然冷却至室温，出料，得到铣刀基体材料；

（5）将铣刀基体材料安装在多弧离子镀膜设备真空室的支架上，铣刀基体材料正对电弧靶，铣刀位置安装TiSi合金靶材与纯Ti金属靶材，关闭真空门，开启机械泵，对真空室进行抽真空，对真空室加热升温后，对铣刀基体材料辉光清洗；

（6）向真空室通入高纯氮气，启动电源，弧电沉积，关闭设备电源，得到耐磨耐高温TiSiN涂层陶瓷铣刀。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨耐高温TiSiN涂层陶瓷铣刀的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的镁粉、硼粉、铝粉混合的摩尔比为1︰1︰14，搅拌转速为500～550r/min球磨时球料比为14︰1，球磨时间为6～7h。

3.根据权利要求1所述的一种耐磨耐高温TiSiN涂层陶瓷铣刀的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的预先升压后压强为20～25MPa，升温速率为100～110℃/min，加热升温后温度为1400～1450℃，继续升压后压强为60～65MPa，保温烧结时间为10～15min，粉碎时间为3～4h。

4.根据权利要求1所述的一种耐磨耐高温TiSiN涂层陶瓷铣刀的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的TiB₂超细粉体的粒径为200～220nm，球料比为15︰1，球磨时间为3～4h压制压力为95～100MPa，压制时间为5～10min。

5.根据权利要求1所述的一种耐磨耐高温TiSiN涂层陶瓷铣刀的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述的升压后压强为20～25MPa，升温速率为200～220℃/min，升温后温度为800～830℃，保温烧结时间为3～4min，再次升温后升温速率为100～110℃/min，升温后温度为1400～1450℃，保温烧结时间为10～15min，降温速率为100～150℃/min，降温后温度为800～850℃。

6.根据权利要求1所述的一种耐磨耐高温TiSiN涂层陶瓷铣刀的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述的对真空室加热升温后温度为200～250℃，真空室真空度达到压力为5×10^-5Pa，对铣刀基体材料辉光清洗时间为4～5min。

7.根据权利要求1所述的一种耐磨耐高温TiSiN涂层陶瓷铣刀的制备方法，其特征在于：步骤（6）所述的控制沉积偏压为140～150V，弧靶电流为60～65A，电弧靶公转转速为4～6r/min，弧电沉积时间为4～5min。