一种自增韧氮化硅陶瓷线材精轧辊材料的制备方法

摘要

一种自增韧氮化硅陶瓷线材精轧辊材料及其制备方法，首先在α相氮化硅粉末中加入氧化镱粉末，然后再加入无水乙醇或丙酮配成浆体，经球磨干燥后，在氮气气氛下高温烧结制得β-Si₃N₄晶种；其次将α相氮化硅粉体，稀土氧化物，β-Si₃N₄晶种和碳化钛混合均匀，然后再加入无水乙醇或丙酮配制成浆体，经球磨干燥后干压成型；最后将干压成型的材料在氮气气氛下高温热压烧结并降至室温即可。按本发明的制备方法制得的精轧辊材料具有高的韧性(8-11MPam^1/2)、强度(室温抗弯强度900-1100MPa，1200℃时抗弯强度700-900MPa)、硬度(90-94HRA)和耐磨性，使用寿命是硬质合金线材精轧辊的2-3倍，能极大提高高速线材轧机的工作效率。

主权项

1、一种自增韧氮化硅陶瓷线材精轧辊材料的制备方法，其特征在于：1)首先在α相氮化硅粉末中加入α相氮化硅重量百分比8-20％的氧化镱粉末制成混合粉末，然后再以1∶2的质量比在混合粉末中加入无水乙醇或丙酮配成浆体，球磨12-48小时后在80-100℃下干燥得到粉体，将此粉体在氮气气氛下以1550℃～1750℃保温0.5～3小时制得3-Si3N4晶种；2)其次按重量百分比将55～80％的α相氮化硅粉体，10～20％的稀土氧化物，5～15％的β-Si3N4晶种和5-10％的碳化钛混合，然后再以1∶2的质量比在该混合物中加入无水乙醇或丙酮配制成浆体，球磨12-48小时后在80-100℃下干燥得到粉体，将得到的粉体过80目筛后在50-100MPa下干压成型；3)最后将干压成型的材料在氮气气氛下以15-40MPa的压力，1700-1800℃的烧结温度保温30-120分钟后，以400-800℃每小时的速度降至室温即可。