带孔陶瓷刀片的制备方法

摘要

本发明公开了一种带孔陶瓷刀片的制备方法，选取所需原料依次进行制备混合粒料、坯体压制、脱成型剂处理、气压烧结、热等静压处理、深冷处理和精磨加工，制成所需复合陶瓷刀片，本发明采用气压烧结、热等静压处理和深冷处理相结合的制备方法，可有效地克服传统热压法的不足，生产复杂形状和带孔的复合陶瓷刀片，相比热压法具有生产成本低、性能稳定的优点，适于批量生产，产品的相对密度＞99％，硬度HV＞18GPa，断裂韧性Kic＞5.5MPa·m1/2，三点抗弯强度＞550MPa。

主权项

一种带孔陶瓷刀片的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：A.制备混合粒料：选取制备陶瓷刀片的原料，所述原料按质量百分比(wt％)包括如下成分：70～75的三氧化二铝和25～30的碳氮化钛；在原料中加入酒精作为分散剂，经70～74小时的球磨‑振磨‑球磨，将原料研磨并均匀混合后得到混合料，在混合料中加入占混合料总质量6～10％的成型剂聚乙二醇球磨15～20小时后过筛160目，将所得混合浆料经真空干燥机干燥后擦筛制粒，得到均匀的混合粒料；其中，球磨过程均采用三氧化二铝球作为球磨介质，球料比≥3∶1；B.坯体压制：将步骤A中所得混合粒料放入陶瓷刀片模具中，压制成带孔的刀片坯体；C.脱成型剂处理：将步骤B中所得坯体在真空度高于或等于10Pa的条件下经40小时加热至420℃，其间在200℃保温5～7小时，380℃保温9～11小时；D.气压烧结：将步骤C中所得坯体在真空度高于或等于6Pa的条件下升温至1100℃～1300℃，加入2MPa的氩气保护，继续升温至1800℃，加入7MPa的氩气保护，保温30分钟后冷却至50℃以下；E.热等静压处理：将步骤D中所得坯体于130MPa氩气压力下升温至1700℃保温1小时，然后冷却至50℃以下；F.深冷处理：将步骤E中所得坯体于‑190℃下在液氮中放置5小时，从液氮中取出后再回温至150℃；G.精磨加工。