[发明专利]制备金属陶瓷的原料粉以及金属陶瓷的制备方法

权利要求书

1.制备金属陶瓷的原料粉，所述金属陶瓷包括硬质相、粘结相和强化相，其特征在于：所述原料粉包括重量份数为45～60份的Ti(Cx,Ny)粉、16.6～68.9份的过渡族金属碳化物粉、0.01～3份的强化相体系、10～44份的粘接相原料粉和0.05～0.9份的碳粉；

其中，x：y＝1；

所述过渡族金属碳化物粉选自碳化钨粉、碳化钽粉、碳化铌粉、碳化钼粉和碳化锆粉中的一种或任意几种；所述粘结相原料粉选自铁族金属粉；

所述强化相体系包括由重量份数为4～8份的第一组分、0.5～3份的第二组分和2～5份的第三组分经混合球磨所得到的混合粉末；所述第一组分为氮-铝化合物粉、氮-硅化合物粉、氮-铊化合物粉、氮-钍化合物粉、硅-镍化合物粉、镍-铊化合物粉、铝-铊化合物粉和铌-铝化合物粉中的任意几种；所述第二组分为稀土硼化物粉、稀土氧化物粉、稀土碳化物粉、硼-铬化合物粉、硼-钛化合物粉、硼-铟化合物粉中的任意几种；所述第三组分为磨料粉；所述第一组分、第二组分和第三组分混合制备为所述强化相体系后再与其它原料粉相混合以制备金属陶瓷；

所述Ti(Cx,Ny)粉的粒度为13～20μm；所述过渡族金属碳化物粉的粒度为5～15μm；所述强化相体系的粒度为3～8μm。

2.如权利要求1所述的制备金属陶瓷的原料粉，其特征在于：y≥0.5。

3.如权利要求1所述的制备金属陶瓷的原料粉，其特征在于：所述过渡族金属碳化物粉由重量份数为10～30份的碳化钨粉、2～17份的碳化钽粉、4～16份的碳化铌粉、0.5～5份的碳化钼粉和0.1～0.9份的碳化锆粉构成。

4.如权利要求1所述的制备金属陶瓷的原料粉，其特征在于：所述粘结相原料粉由重量份数为5～19份的钴粉和5～25份的镍粉构成。

5.如权利要求1所述的制备金属陶瓷的原料粉，其特征在于：所述强化相体系的制备包括以下步骤：(1)将所述第一组分、第二组分和第三组分混合并湿磨5～10h；(2)冷冻干燥即得该强化相体系。

6.采用权利要求1-5之一所述的原料粉制备金属陶瓷的方法，包括以下步骤：

(1)阶段1：将重量份数为16.6～68.9份的过渡族金属碳化物粉、10～44份的粘接相原料粉和0.05～0.9份的碳粉混合湿磨20-30h；

(2)阶段2：然后加入重量份数为45～60份的Ti(Cx,Ny)粉和0.01～3份的强化相体系，继续湿磨20～30h；然后干燥得到前驱体粉末；

(3)将所述前驱体粉末压制成压坯并进行烧结，冷却即得到所述金属陶瓷。

7.如权利要求6所述的制备金属陶瓷的方法，其特征在于：所述烧结过程包括：

(1)阶段1：在400～580℃下烧结1～3h，真空度为0.005～0.01Pa；

(2)阶段2：分别在600℃、800℃、1150℃、1300℃和1400℃下烧结1～3h，真空度为0.005～0.01Pa；

(3)阶段3：在1430～1600℃下烧结0.5～1h，真空度为0.005～0.01Pa；

(4)阶段4：保持温度为1430～1600℃并调整气压为2～10MPa，然后继续烧结0.5～5h。

8.如权利要求6所述的制备金属陶瓷的方法，其特征在于：所述湿磨过程的磨料的材质为不锈钢或硬质合金，球磨介质为丙酮为无水乙醇，球料比为(2～12)：1，球磨转速为50～200r/min。