[发明专利]一种Ti(C;N)基金属陶瓷刀具材料及其制备方法

权利要求书

1.一种Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料，其特征在于，包括以下质量百分比组分的原料：Ti(C_0.5,N_0.5)：31.5～35.5％；(Ti_,W)C：20.5～25.5％；TiC：8～12％；Mo₂C：10～11％；(Ta,Nb)C：4～9％；VC：0～1.0％；Cr₂C₃：0～0.5％；Co：9％；Ni：6％；Er：0～1.0％；C：0.5％。

2.根据权利要求1所述Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料，其特征在于，包括以下质量百分比组分的原料：Ti(C_0.5,N_0.5)：31.5％；(Ti_,W)C：25.5％；TiC：9.0％；Mo₂C：10.5％；(Ta,Nb)C：6.5％；VC：0.6％；Cr₂C₃：0.4％；Co：9％；Ni：6％；Er：0.5％；C：0.5％。

3.根据权利要求1所述Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料，其特征在于，所述金属陶瓷刀具呈内韧外硬的梯度变化。

4.一种如权利要求1～3任意一项所述的Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)按配比称取各原料，向原料中加入聚乙二醇和工业乙醇，混合后进行球磨和过筛，得到料浆；其中，聚乙二醇的加入量占原料总质量的3～4％；工业乙醇按照0.78～0.80升/千克原料的量添加；

(2)将步骤(1)所得浆料进行喷雾造粒，得到混合料；

(3)将步骤(2)所得混合料在80～120MPa的压力下进行模压成形，得到压坯；

(4)将步骤(3)所得压坯在25～450℃下进行正压氢脱脂；

(5)将脱脂后的压坯进行固相烧结和液相烧结；

固相烧结具体为：首先在真空下以7℃/min的速度从450℃升温至910℃，在910℃保温30～60min；然后在真空下以5℃/min的速度从910℃升温至1280℃，在1280℃下通入氮气保温60～90min；

液相烧结具体为：以3℃/min的速度从1280℃升温至1480℃，在1480℃下通入氮气保温60～90min；

(6)将烧结后压坯在氩气气氛下进行快冷处理，得到Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中球磨条件：球磨机转速为35～40r/min，球磨时间为30～54h。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述正压氢脱脂具体为在流动的氢气下，以10℃/min的速度从25℃升温至320℃，再以2℃/min的速度从320℃升温至370℃，在370℃保温30～60min，最后以2℃/min的速度从370℃升温至450℃，在450℃保温60～90min。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中固相烧结的真空度低于5Pa。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中固相烧结的氮气压大小为绝对压力的5～50mbar。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中液相烧结的氮气压大小为相对大气压的30～100mbar。

10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)中快冷处理具体为在100～200mabr的氩气气氛下，以20～40℃/min的速度从1480℃降温至800℃。