[发明专利]一种耐磨耐高温TiSiN涂层陶瓷铣刀的制备方法

摘要

本发明公开了一种耐磨耐高温TiSiN涂层陶瓷铣刀的制备方法，属于铣刀制备技术领域。本发明以镁粉、硼粉、铝粉按一定摩尔比混合得到混合粉末，加入丙酮后混合搅拌得到悬浮液，经球磨、装模、烧结、粉碎得到AlMgB₁₄粉末，本发明应用FAPAS烧结炉在高压、高温下烧结得到的致密块体中尖晶石杂质少，因而具有很高的硬度，其中TiB₂能提高铣刀基体材料表面的高温抗氧化性能，铣刀基体材料中粉体间的结合力提高，提高了铣刀的耐磨性能；本发明的TiSiN涂层为三元体系，即便是高温之下，各组成相具有很高强度同时两相界面具有很高的结合能，受高温影响时不会发生AlMgB₁₄粉末与TiB₂超细粉体膨胀系数不同产生裂纹渗入空气而使熔点降低，从而避免铣刀基体材料的膨胀软化。

主权项

一种耐磨耐高温TiSiN涂层陶瓷铣刀的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将镁粉、硼粉、铝粉混合得到200～230g混合无机粉末，向混合无机粉末中，加入300～350mL丙酮，用磁力搅拌器搅拌混合得到悬浮液，将悬浮液置于行星球磨机中向球磨罐中加入氧化锆球磨珠，球磨，得到球磨粉体；（2）将球磨粉体装入模具中，将模具放入FAPAS烧结炉中，对FAPAS烧结炉通入氩气，预先升压，启动电源，加热升温，继续升压，保温烧结，得到AlMgB₁₄块体；将AlMgB₁₄块体置于粉碎机中粉碎，得到AlMgB₁₄粉末；（3）将AlMgB₁₄粉末与TiB₂超细粉体放入手套箱中混合后，转移至行星球磨机向球磨罐中加入氧化锆球磨珠，球磨后，装入垫有石墨纸的石墨模具中，将石墨模具置于压力机中压制，得到致密块体；（4）将致密块体放入FAPAS烧结炉中，对FAPAS烧结炉预先升压后，升温，保温烧结，再升温，保温烧结，降温，关闭电源，自然冷却至室温，出料，得到铣刀基体材料；（5）将铣刀基体材料安装在多弧离子镀膜设备真空室的支架上，铣刀基体材料正对电弧靶，铣刀位置安装TiSi合金靶材与纯Ti金属靶材，关闭真空门，开启机械泵，对真空室进行抽真空，对真空室加热升温后，对铣刀基体材料辉光清洗；（6）向真空室通入高纯氮气，启动电源，弧电沉积，关闭设备电源，得到耐磨耐高温TiSiN涂层陶瓷铣刀。