[发明专利]用于立铣刀棒料的碳化钨钛基金属陶瓷以及制备方法

说明书

本发明提供一种用于立铣刀棒料的碳化钨钛基金属陶瓷以及制备方法，碳化钨钛基金属陶瓷制备的原料按照重量比包括碳化钨钛固溶体的粉末76‑85％；碳化钽的粉末1‑4％；碳化钼的粉末5‑10％以及镍的粉末8‑12％；制备方法包括两个过程，一是制备碳化钨钛固溶体的过程；二是制备碳化钨钛基金属陶瓷的过程；利用本发明的制备方法形成的碳化钨钛基金属陶瓷的硬度高达92‑93HRA,韧性9.5‑10MPa·m^1/2，强度1700‑1800MPa之间，克服了碳化钨钛基金属陶瓷韧性不好以及强度不够的缺点，制成的碳化钨钛基金属陶瓷性能良好，稳定性好，提高了产品的使用寿命以及满足制备刀具的需求。

技术领域

本发明涉及硬质合金领域，具体为一种用于立铣刀棒料的碳化钨钛基金属陶瓷以及制备方法。

背景技术

众所周知：高性能金属陶瓷刀具是工业发达国家致力于研究和发展的重要课题，是现代工业的牙齿，是衡量一个国家工业水平的重要依据，硬质和超硬材料是国家重点支持发展的新材料，作为硬质和超硬材料、难加工金属材料的加工材料，其重要性显而易见，我国的高性能金属陶瓷刀具材料，特别是数控刀具材料现在基本上依赖进口，不仅价格昂贵，而且诸多方面还受到了限制，对我国工业现代化进程造成很大影响。

目前我国数控机床的高效可转位刀具基本是被国外产品垄断，无法满足各专业加工领域的需要，因此开展现代切削技术和高效可转位刀具的研究开发，开始高起点发展，就不只是着眼解决当前制造业所需刀具的供货问题，而是建立我国装备制造业自主技术研发体系的战略措施，同时也必将带动我国工具行业的快速发展。

所以对于怎样制备出金属陶瓷来满足制作高效可换位刀具，提高金属切削效率是目前急需解决的问题。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本发明提供了一种用于立铣刀棒料的碳化钨钛基金属陶瓷，所述碳化钨钛基金属陶瓷的组分按照重量比，包括碳化钨钛固溶体的粉末76-85％；碳化钽的粉末1-4％；碳化钼的粉末5-10％以及镍的粉末8-12％。

可选的，所述碳化钨钛固溶体的粉末的粒度范围为50-80纳米。

可选的，所述碳化钽的粉末、所述碳化钼的粉末以及所述镍的粉末的粒度范围为2-4微米。

本发明还的提供一种制备用于立铣刀棒料的碳化钨钛基金属陶瓷的方法：所述方法包括两个过程，一是制备碳化钨钛固溶体的过程；二是制备碳化钨钛基金属陶瓷过程。

可选的，所述碳化钨钛固溶体的化学式(Ti_1-xW_x)C，其中，0.1≤x≤0.3。

可选的，所述碳化钨钛固溶体的化学式(Ti_1-xW_x)C，其中x取0.15或0.2或0.25或0.3。

本发明制备所述碳化钨钛固溶体的过程包括步骤：

混料：按照所述碳化钨钛固溶体的化学式中的化学计量比称取原料粉末，进行混合；球磨：将混料置于球磨机中，球料比为10:1，混料时间65-75小时，球磨机的转数为150-300r/min，形成混合物；真空烧结，将形成的混合物放入磨具中烧结，烧结温度1250℃-1350℃、烧结时间为4-6min、烧结温度变化速率为95-110k/min，得到所述碳化钨钛固溶体。