[发明专利]一种以含钛金属镍钴为粘结相的Ti(C,N)基金属陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种以含钛金属镍钴为粘结相的Ti(C,N)基金属陶瓷，其特征在于：所述Ti(C,N)基金属陶瓷由陶瓷基体相和粘结相组成，所述粘结相中含有钛元素。

2.根据权利要求1所述的一种以含钛金属镍钴为粘结相的Ti(C,N)基金属陶瓷，其特征在于：所述粘结相由钛、含钛的化合物中的至少一种以及铁族金属组成；所述含钛的化合物选自NiTi合金、CoTi合金、TiC中的至少一种；所述铁族金属选自镍和/或钴；所述粘结相中，钛和钛的化合物的质量分数为5～40％。

3.根据权利要求1所述的一种以含钛金属镍钴为粘结相的Ti(C,N)基金属陶瓷，其特征在于：所述陶瓷基体相由Ti(C,N)以及其他过渡族金属碳化物和/或碳氮化物组成，所述其他过渡族金属碳化物选自碳化钨﹑碳化钼﹑碳化钽﹑碳化铌﹑碳化铬﹑碳化锆中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种以含钛金属镍钴为粘结相的Ti(C,N)基金属陶瓷，其特征在于：所述Ti(C,N)基金属陶瓷，其原料以质量百分比计包括下述组分，Ti(C,N)40～85％，其他过渡族金属碳化物和碳氮化物5～40％，粘结相5～30％、碳粉0.05～5.0％。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种以含钛金属镍钴为粘结相的Ti(C,N)基金属陶瓷的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一

按设计比例配取铁族金属粉末、钛源粉末球磨混合后冷却、过筛获得粘结相粉末；

步骤二

按设计比例配取Ti(C,N)粉末、其他过渡族金属碳化物、碳氮化物粉末、碳粉混合获得陶瓷相粉末，将陶瓷相粉末与粘结相粉末、成型剂球磨混合获得混合料，

步骤三

混合料干燥、压制成型获得压坯、压坯经脱脂、烧结即得Ti(C,N)基金属陶瓷。

6.根据权利要求5所述的一种以含钛金属镍钴为粘结相的Ti(C,N)基金属陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述铁族金属粉末选自镍和/或钴；所述铁族金属粉末的粒径为200～550目；

所述钛源粉末选自钛粉和/或含钛的化合物的粉末，所述钛粉的粒径为200～550目，所述含钛的化合物的粉末粒径为5～500nm。

7.根据权利要求5所述的一种以含钛金属镍钴为粘结相的Ti(C,N)基金属陶瓷的制备方法，其特征在于：

步骤一中，所述球磨在保护气氛下进行，为干法球磨，球磨的球料比为10～40:1，球磨的时间为4～80h，球磨的转速为80～400r/min；

步骤一中，过筛目数为60-400目。

8.根据权利要求5所述的一种以含钛金属镍钴为粘结相的Ti(C,N)基金属陶瓷的制备方法，其特征在于：

步骤二中，所述陶瓷相粉末中各原料的粒径为0.2～8μm；

步骤二中，所述的成型剂为石蜡，成型剂的添加量为陶瓷相粉末和粘结相粉末质量之和的1％～3％；

步骤二中，所述球磨为湿法球磨，球磨的球料比为4～10:1，球磨的时间为8～100h；球磨的转速为80～150r/min。

9.根据权利要求5所述的一种以含钛金属镍钴为粘结相的Ti(C,N)基金属陶瓷的制备方法，其特征在于：

步骤三中，所述干燥为真空干燥，干燥的温度为80～120℃，干燥的时间为4～24h；

步骤三中，所述压制成型的方式为冷压成型，压制成型的压力为100～300MPa。

10.根据权利要求5所述的一种以含钛金属镍钴为粘结相的Ti(C,N)基金属陶瓷的制备方法，其特征在于：

步骤三中，所述脱脂在真空环境下进行，脱脂的温度为300～500℃，脱脂的时间为2～5h；

步骤三中，所述烧结的温度为1400-1550℃，时间为1～2h。