[发明专利]一种高强韧性无磁Ti(C,N)基金属陶瓷的制备方法

摘要

本发明公开了一种高强韧性无磁Ti(C,N)基金属陶瓷的制备方法，包括以下步骤：首先以TiO2粉、W粉和活性炭粉为原料进行配料，采用高能球磨处理，得到中间反应产物；随后以所得中间反应产物、TiN粉、Ni粉、Mo粉、Ti2AlN粉以及AlN粉为原料，配制成分质量份数为：Ti：24.0～30.3，O：11.5～16.1，C：14.0～19.3，N：1.9～2.3，Ni：18～32，Mo：10.0～11.1，W：4.0～4.5，Al：0.4～0.6的混合料；再经过添加成型剂、压制成型、成型剂脱除和烧结，得到高强韧性无磁Ti(C,N)基金属陶瓷，烧结后的金属陶瓷不仅室温无磁性，且具有较高的强韧性，综合性能优良，对生产设备无特殊要求，节约能耗，有利于工业推广应用。

主权项

1.一种高强韧性无磁Ti(C,N)基金属陶瓷的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)制备中间反应产物：以TiO2粉、W粉和活性炭粉为原料进行配料，其成分质量份数为：Ti：17.5～24.3，O：11.5～16.1，C：13.5～18.6，W：4.0～4.5，采用高能球磨处理，得到中间反应产物；(2)球磨混料：以步骤(1)所得中间反应产物、TiN粉、Ni粉、Mo粉、Ti2AlN粉以及AlN粉为原料，配制成分质量份数为：Ti：24.0～30.3，O：11.5～16.1，C：14.0～19.3，N：1.9～2.3，Ni：18～32，Mo：10.0～11.1，W：4.0～4.5，Al：0.4～0.6的混合料，球磨混合均匀；(3)添加成型剂：成型剂采用浓度为7wt.％的聚乙烯醇水溶液，加入比例为混合料的3～6wt％；(4)压制成型：在150～250Mpa压力下模压成型，获得压坯；(5)成型剂脱除：将压坯置于真空/气氛一体炉中，在压力高于10Pa的条件下，缓慢升温至450℃，进行成型剂脱除，得到脱脂压坯；(6)烧结：将步骤(5)得到的脱脂压坯在真空/气氛一体炉中进行烧结，获得高强韧性无磁Ti(C,N)基金属陶瓷；所述烧结分为四个阶段：首先将脱脂压坯在真空度高于1.0×10‑2Pa的条件下继续升温至1250～1300℃，保温2～4h；随后升温至终烧温度1420～1480℃，升温过程中通入N2，压力为50～100Pa；然后在终烧温度1420～1480℃，保温1～1.5h；冷却阶段向炉中通入5～10KPa流动Ar气，使炉温快速降至1300℃，最后随炉冷却至室温。