功能梯度纳米复合Ti(C,N)基金属陶瓷及其制备方法

摘要

一种功能梯度纳米复合 Ti ( C ， N )基金属陶瓷及其制备方法，属于金属基复合材料及其制备方法。该金属陶瓷成份重量百分比为： Ti 为34～45％， C 为8.0～9.5％， Ni 为20～30％， Mo 为12～22％， N 为2.5～3.5％， W 为5～8％， Cr 为0.6～2.0％， V 为0.2～1.0％。该金属陶瓷的制备工艺依次如下：将 TiC 、 TiN 、 WC 、 Ni 、 Mo 、 VC 、 Cr₃C₂ 、 C 粉末(其中10-30％的 TiC 和 TiN 粉末采用纳米粉，其余所有的粉末均为微米粉)一起配制成符合上述成份的混合料，然后经混料、添加成型剂、压制成型、脱脂、真空烧结得到烧结体。再将该烧结体置于0.08-6MPa的氮气气氛中，在1100-1250℃下进行氮化处理。所述材料具有高的抗弯强度、表面具有高的硬度：HRA≥92.0，σ_b≥2100MPa。可用于刀具、拉丝模、压制模等。

主权项

1.一种功能梯度纳米复合Ti(C，N)基金属陶瓷的制备方法，依次包括如下步骤：(1)按成分重量百分比将34～45％的Ti、8.0～9.5％的C、20～30％的Ni、12～22％的Mo、2.5～3.5％的N、5～8％的W、0.6～2.0％的Cr、0.2～1.0％的V配制成混合料；其中10-30％的TiC和TiN粉末采用纳米粉，其余所有的粉末均为微米粉；(2)混料，混料工序在搅拌球磨机中进行；(3)加入成型剂，所加入的成型剂为聚乙烯醇，加入比例为混合料的3wt％-8wt％；(4)压制成型，所用压制压力为300-400MPa；(5)脱脂，在真空度高于10Pa的真空炉中进行，在400-600℃之间保温6-10h；(6)真空烧结，在真空烧结炉中进行，真空度高于5.0×10-2Pa，烧结温度为1400-1470℃，保温时间为40-100min；其特征在于：(7)对经工序(1)～(6)所得烧结体进行表面硬化处理，在压力烧结炉或低压热等静压炉中进行，表面硬化处理所用气体介质为氮气，压力为0.08-6.0MPa，处理温度为1100-1250℃，处理时间为2-24h。