[发明专利]一种高熵合金粘结相Ti(C,N)基金属陶瓷的制备方法

权利要求书

1.一种高熵合金粘结相Ti(C,N)基金属陶瓷的制备方法，其特征在于依次包含以下步骤：

(1)非晶态高熵合金粉末制备：称取各种原料粉末，按原子百分比Co:Ni:Fe:Cu:Mn＝1:1:1:1:(0.3～1)；将所称取的原料粉末进行行星球磨，球磨转速300～400r/min，球磨的球料比为10:1,采用直径为5mm的WC-6Co磨球，球磨时间72～120h，球磨4～6h间歇20min，球磨结束后经过过滤、干燥、过筛，制备成非晶态高熵合金粘结相粉末；

(2)Ti(C,N)-碳化物-非晶态高熵合金粘结相混合料制备：按重量百分比称取Ti(C,N)、碳化物和非晶态高熵合金粉末，WC占0～10％，Mo₂C占5～15％，TaC占0～10％，NbC占0～10％，非晶态高熵合金粘结相粉末占10～20％，Ti(C,N)为余量；将所称取的混合粉末进行滚筒式球磨混合，球磨转速52r/min，球磨的球料比为4:1,采用直径为8mm的WC-6Co磨球，球磨过程中向球磨罐中加入混合粉末总重量2％的PEG4000作为成型剂，球磨时间48～72h，球磨结束后经过过滤、干燥、过筛，制备成Ti(C,N)-碳化物-高熵合金粘结相混合料；

(3)脱成型剂生坯制备：在200～300MPa压力下将Ti(C,N)-碳化物-非晶态高熵合金混合料压制成生坯，生坯在低压烧结炉中加热到300～450℃保温2h，保温过程中通入流量为40～50L/h的N₂；制备出脱成型剂生坯，且仍粘结相仍保持非晶态；

(4)高熵合金粘结相金属陶瓷制备：将生坯进行微波烧结，升温速度为40～50℃/min，加热到1400～1450℃保温10～30min，烧结结束后通入流量为50～60L/h的Ar气冷却；烧结过程中的金属陶瓷的粘结相从非晶态转变为晶态，硬质相向粘结相中的扩散得到抑制，粘结相为单相面心立方结构高熵合金。

2.根据权利要求1所述的高熵合金粘结相Ti(C,N)基金属陶瓷材料的制备方法，其进一步的特征在于：

(1)非晶态高熵合金粘结相粉末制备时，球磨介质为无水乙醇，其加量为粘结相粉末总重量的15～20％，球磨过程中充入0.03MPa氩气进行保护，球磨结束后采用400目筛网过滤，并在90～98℃下进行干燥，并经过100目过筛；

(2)Ti(C,N)-碳化物-非晶态高熵合金粘结相混合料制备时，球磨介质为无水乙醇，其加量为混合料粉末总重的30％，球磨结束后采用400目筛网过滤，并在90～98℃下进行干燥，并经过60目过筛；

(3)脱成型剂生坯制备时，升温速度为5℃/min，保温结束关闭后N₂随炉冷却；

(4)高熵合金粘结相金属陶瓷制备时，微波烧结的起始真空度为2～5Pa。