[发明专利]一种超细晶粒Ti(C,N)金属陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种超细晶粒Ti(C,N)金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：根据原料重量份数准确称量各原料，经过分散球磨、干燥造粒、压制、烧结制备而成所述超细晶粒Ti(C,N)金属陶瓷材料；

所述分散球磨过程中球料质量比6:1，固液质量比2:1，溶剂为无水乙醇，加入1-1.2wt.%PV成型剂，1.5wt.%水性分散剂，密封后球磨机上球磨72h，球磨机转速80-120r/min；

所述烧结过程包括真空烧结、气压烧结或HIP热等静压烧结；

（1）当采用真空烧结时，烧结工艺如下：1500-1550℃保温1.5-2h，保温结束后，第一阶段降温，从烧结温度降低至1300℃区间的降温速率15-20℃/min；第二阶段降温至700℃，平均降温速率10℃/min；第三阶段随炉冷却8-10h至室温，获得超细晶Ti(C,N)金属陶瓷材料；

（2）当采用气压烧结时，烧结工艺如下：1300℃真空烧结0.5h后，采用5MPa的Ar气保护下1450-1500℃保温1h，保温结束后，保持与上述（1）中相同的降温方式；

（3）当采用HIP热等静压烧结时，烧结工艺如下：1400-1450℃保温1-1.5h，保温结束后，保持与上述（1）中相同的降温方式；

所述超细晶粒Ti(C,N)金属陶瓷材料，按照重量份数计，包括以下原料：Ti(C,N) 50-70份、TiN 2-4份、ZrC 3-5份、NbC 3-5份、Mo₂C 2-6份、TaC 0.25-1.75份、Cr₃C₂ 0.6-1份、VC0.3-0.5份、Ni 3-7份、Co 3-7份；

所述超细晶粒Ti(C,N)金属陶瓷材料的孔隙度为A02B00C00。

2.根据权利要求1所述的一种超细晶粒Ti(C,N)金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于，按照重量分数计，Ti(C,N)为60份。

3.根据权利要求1所述的一种超细晶粒Ti(C,N)金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于，Ti(C,N)的粒度为0.5-0.6μm，TiN的粒度为0.5-0.6μm，ZrC的粒度为0.6-0.8μm，NbC的粒度为0.6-0.8μm，Mo₂C的粒度为0.8-1μm，TaC的粒度为0.8-1.2μm，Cr₃C₂的粒度为0.8-1.2μm，VC的粒度为0.8-1.2μm，Ni的粒度为0.4-0.8μm,Co的粒度为0.4-0.8μm。

4.根据权利要求1所述的超细晶粒Ti(C,N)金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述干燥制粒过程采用闭式喷雾干燥设备。

5.根据权利要求1所述的超细晶粒Ti(C,N)金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述干燥造粒的过程中进口温度180-200℃，出口温度70-80℃，雾化盘转速20000rpm/min，蠕动泵供料速度100-120mL/min。

6.根据权利要求1所述的超细晶粒Ti(C,N)金属陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述压制过程为采用粉末冶金冷模压制成坯料。