[发明专利]高温耐磨耐腐蚀的金属陶瓷材质、复合轧辊及其制备方法

权利要求书

1.高温耐磨耐腐蚀的金属陶瓷材质，金属陶瓷材质包括压制混合粉末，其特征在于，压制混合粉末的配料包括：45～65wt％TiCN，1.5～10wt％TiC，1.5～8wt％TiN，8.5～25wt％WC，1.0～4.5wt％Mo₂C，1.5～7.5wt％ZrNbC，1.0～3.5wt％Cr₃C₂，12～20wt％Co-Ni；金属陶瓷材质的微观组织包括硬质相，固溶体相和粘结相，硬质相的成分包括TiCN，固溶体相的成分包括(Ti,M)(C,N)，其中M为W，Mo，Nb，Cr，Zr多元组成，粘结相的成分包括Co-Ni。

2.根据权利要求1所述的高温耐磨耐腐蚀的金属陶瓷材质，其特征在于，压制混合粉末的配料包括：50wt％TiCN，5.5wt％TiC，4.5wt％TiN，16.5wt％WC，2.5wt％Mo₂C，4.5wt％ZrNbC，2wt％Cr₃C₂，14.5wt％Co-Ni。

3.根据权利要求1或2所述的高温耐磨耐腐蚀的金属陶瓷材质，其特征在于，TiCN的粉末粒度FSSS为1.5～3.2微米，TiC、TiN、WC、Mo₂C、ZrNbC、Cr₃C₂、Co-Ni的粉末粒度FSSS均不大于2.5微米。

4.如权利要求1-3任一项所述的高温耐磨耐腐蚀的金属陶瓷材质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、按上述质量百分比，称取压制混合粉末的配料并装入研磨罐中，后加入分散剂、成型剂和湿润溶剂；

步骤2、将硬质合金球置入球磨罐中湿磨，湿磨方式为滚动机球磨，得混合料浆，料浆过120～180目筛后沉淀1～2h；

步骤3、将沉淀混合料置于真空干燥箱中，去除溶剂温度为100～120℃，干燥时间为1～2h，得混合粉末，然后采用等静压法将混合粉末压制成金属陶瓷毛坯；

步骤4、将压制好的将压制好的金属陶瓷毛坯置入烧结炉内，在真空或氢气条件下进行脱蜡，真空度低于10Pa或氢气纯度高于99.995％，以3～5℃/min的速度从室温升至脱蜡或脱胶烧结温度，脱蜡温度为420～500℃，保持时间为2～6.5h；

步骤5、脱蜡后进行固相烧结，固相烧结的保温温度为1250～1330℃，保温时间为2～4小时，烧结气压为500～5000Pa，在保温时充入均匀混合气体，混合气体为氮气和氩气，氮气和氩气的体积比为1～3:7～9；

步骤6、固相烧结后进行高温液相烧结，烧结温度为1450～1530℃，烧结保温时间为1～4h，通入1～5MPa的氩气气体，氩气气体纯度大于99.995％；

步骤7、液相烧结保温完后随炉冷却至室温获得金属陶瓷件。

5.根据权利要求4所述的高温耐磨耐腐蚀的金属陶瓷材质的制备方法，其特征在于，氩气气体气压优选为4～5MPa。