一种超细晶粒金属陶瓷的生产方法

摘要

该发明属于一种生产超细晶粒金属陶瓷的方法。包括以TiH₂、Ti、Ta、W、V、Mo、Ni、CO为原料，经熔制预合金并将其破碎及球磨后、配碳、碳氮化处理、烧结，从而制得晶粒度≤0.8μm，抗弯强度≥2050MPa、硬度≥90HRA的超细金属陶瓷制品。该发明由于采用TiH₂代替大部分Ti粉既作原料、又作还原剂，以除去原料粉及球磨中吸附的氧、避免其进入固溶体，而TiH₂分解后的Ti活性更高，更易与其它金属形成金属间化合物，并消除了脆性环形相从而克服了背景技术或制品晶粒度大、影响制品综合性能的提高；或含氧量高且进入固体而无法脱除，使合金变脆等弊端。采用该发明方法生产的金属陶瓷具有良好的综合性能，可广泛地用于传统硬质合金应用领域。

主权项

1.一种超细晶粒金属陶瓷的生产方法，包括：A.熔制预合金：首先将TiH2 30～50wt％，Ti 20～30wt％，Ta 1～10wt％，W 3～10wt％，V 2～10wt％，Ni 5～20wt％，Co 2～12wt％的原料粉置于球磨机内、球磨8～24小时至粒度≤50μm止，然后将粉料送入真空熔炼炉内、在氩气保护及1380～1460℃温度下熔炼1～2.5小时，得预合金块，炉内真空度为100～350mbr；B.破碎及球磨：将由A工序得预合金块破碎后送入球磨机内球磨16～32小时、至颗粒度≤50μm，球料比为3～5∶1；C.配碳：以B工序所得粉料中的Ti、Ta、W、V的总含量计，加入将其完全碳化所需理论含碳量80～100wt％的碳黑粉，球磨16～32小时；D.碳氮化处理：将配碳后的粉料置于石墨舟皿中并送入碳氮化处理炉内，在氮气氛及850～1150℃温度下进行碳氮化处理2.0～4.0小时，得平均晶粒度≤0.2μm的Ti(C、N)粉料；E.烧结：将所得Ti(C、N)粉料送入球磨机内湿磨18～72小时，然后经常规干燥、掺胶、压坯成型，最后送入烧结炉内、在1380～1480℃温度下真空烧结1.0～3.0小时，随炉冷却。