[发明专利]一种超硬磨料的制备方法

摘要

本发明公开了一种新型超硬磨料的制备方法，包括如下步骤：一、将Al、Mg、B和TiB₂粉体混合放入球磨机中机械合金化，获得铝镁硼钛粉料；二、在获得的铝镁硼钛粉料中加入有机粘结剂进行造粒获得铝镁硼钛混合颗粒；三、将铝镁硼钛颗粒与碳粉进行混合，然后进行冷压成型；四、对铝镁硼钛‑碳粉冷压坯体材料热压烧结，去碳粉后获得大颗粒铝镁硼钛超硬磨料；五、对获得的大颗粒铝镁硼钛超硬磨料进行破碎，粉碎和筛分，获得不同粒度的超硬磨料。本发明的制备方法具有制备工艺简单、合成条件宽松、合成温度低、能源消耗少、生产成本低等优点；该方法制得的铝镁硼钛超硬磨料具有高硬度，低密度、低摩擦系数、自润滑性好、抗高温氧化等优异性能。

主权项

一种超硬磨料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、配粉球磨：将高纯Al、Mg、B和TiB₂粉体在真空手套箱中氩气气氛保护下按比例混合放入硬质合金球磨罐中，密封好后拿出装有混合粉料的球磨罐放入球磨机中球磨进行机械合金化，球磨方式为干法球磨或湿法球磨，湿法球磨需添加含水量≤1wt.％的无水乙醇或甲醇作为溶剂，球磨混合后获得铝镁硼钛粉料；步骤二、造粒：在步骤一获得的铝镁硼钛粉料中加入有机粘结剂进行湿状态下混料，混料时间为2‑5h,混料后的粉料在保护气氛或真空条件下干燥,再经球磨机粉碎，过筛后获得500‑1500μm粒径的铝镁硼钛混合颗粒，球磨速度控制在50‑100r/min，球磨时间60‑120min；步骤三、装模成型：将步骤二获得的铝镁硼钛混合颗粒在氩气气氛下与碳粉充分混合后进行装模，石墨模具装模完毕后进行冷压成型，成型压力为3‑5MPa，获得铝镁硼钛‑碳粉冷压坯体材料；步骤四、热压烧结：将步骤三装有的铝镁硼钛‑碳粉冷压坯体材料的模具放入真空热压炉中，在氩气气氛下烧结成致密的铝镁硼钛块体材料，烧结温度为1400‑1600℃，烧结成型压力大于等于30MPa，经热压烧结后，采用振动筛去除致密铝镁硼钛块体材料中的碳粉，获得大颗粒铝镁硼钛超硬磨料；步骤五、粉碎、筛分：采用破碎机或球磨机对步骤四获得的大颗粒铝镁硼钛超硬磨料进行破碎，粉碎和筛分，所述破碎机为颚式或锤式破碎机，所述球磨机为行星式、搅拌式或振动式球磨机，获得不同粒度的超硬磨料，可供制备不同的磨具使用。