[发明专利]含硼的碳氮化钛基金属陶瓷刀具材料及其制备工艺

权利要求书

1、一种含硼的碳氮化钛基金属陶瓷刀具材料，以碳氮化钛作为基材，以钴和/或镍作为粘结相，其特征在于所述刀具材料中含有质量分数为0.005～0.25％的硼，其它各元素的质量分数分别为：

碳6～11％

氮2～7％

钛35～70％

钨5～20％

钼0～12％

钽0～9％

铌1～7％

钴0～20％

镍0～20％

且上述钴和镍的总含量在刀具材料中的质量分数为6～25％。

2、根据权利要求1所述的含硼的碳氮化钛基金属陶瓷刀具材料，其特征在于所述刀具材料含有的元素钨、钼、钽、铌是由各元素的碳化物粉末或者氮化物粉末作原料经粉末冶金工艺制备后得到的，元素钛是由碳化钛粉末、氮化钛粉末、碳氮化钛粉末中的两种或三种作原料经粉末冶金工艺制备后得到的，元素硼是由单质硼粉末、二硼化钛粉末、硼化钼粉末、碳化硼粉末、氧化硼粉末中的一种或几种作原料经粉末冶金工艺制备后得到的。

3、根据权利要求2所述的含硼的碳氮化钛基金属陶瓷刀具材料，其特征在于所述各原料粉末的纯度大于99％，且平均粒度小于1.5微米。

4、根据权利要求2或3所述的含硼的碳氮化钛基金属陶瓷刀具材料，其特征在于当元素硼是由单质硼粉末作原料经粉末冶金工艺制备得到的情况下，单质硼的添加量为原料质量的0.005～0.1％。

5、根据权利要求2或3所述的含硼的碳氮化钛基金属陶瓷刀具材料，其特征在于当元素硼是由二硼化钛粉末作原料经粉末冶金工艺制备得到的情况下，二硼化钛的添加量为原料质量的0.02～0.5％。

6、根据权利要求2或3所述的含硼的碳氮化钛基金属陶瓷刀具材料，其特征在于当元素硼是由硼化钼粉末作原料经粉末冶金工艺制备得到的情况下，硼化钼的添加量为原料质量的0.1～2.5％。

7、根据权利要求2或3所述的含硼的碳氮化钛基金属陶瓷刀具材料，其特征在于当元素硼是由碳化硼粉末作原料经粉末冶金工艺制备得到的情况下，碳化硼的添加量为原料质量的0.01～0.2％。

8、根据权利要求2或3所述的含硼的碳氮化钛基金属陶瓷刀具材料，其特征在于当元素硼是碳化硼粉末和氧化硼粉末作原料经粉末冶金工艺制备得到的情况下，碳化硼和氧化硼的添加量为原料质量的0.005～0.2％。

9、一种权利要求1～8中任一项所述的含硼的碳氮化钛基金属陶瓷刀具材料的制备工艺，依次包括以下工艺步骤：按比例混合各原料粉末、球磨分散原料粉末、球磨浆料的干燥、精密压制、预烧以及高温烧结；

所述球磨分散过程中，用无水乙醇或甲醇作为研磨介质，用硬质合金作为研磨体，加入原料粉末质量4～4.5％的粘结剂，球料比为1∶6～10，球磨分散的时间为20～100小时；所述球磨浆料的干燥是采用喷雾干燥方式或者采用真空干燥方式，干燥的温度为80～95℃；所述精密压制过程中，精密压制压坯的相对密度大于50％；所述预烧过程的温度为200～500℃，预烧时间为2～4小时；所述高温烧结为真空烧结、多气氛烧结或高温压力烧结，真空烧结或多气氛烧结的烧结温度为1420～1520℃，保温时间为50～90分钟；所述高温压力烧结的烧结温度为1420～1470℃，保温时间为50～70分钟。