[发明专利]一种金属陶瓷用固溶合金粉末及制备方法

权利要求书

1.一种金属陶瓷用固溶合金粉末的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

（1）根据固溶合金粉末中元素的种类和含量，计算出所需的用预烧结固溶处理碳热还原合成的合金粉末中相对应的物料的重量，固溶合金粉末为(Ti，M)(C,N)，活性金属M为活性金属元素W，Mo，Mn，Ta，Nb，Cr，V，Zr，Re中的任意一种或几种；

（2）将各种金属粉末混合球磨后进行压实,然后装入高温真空烧结炉中或还原炉内净化，净化后的块状物料装入破碎机内破碎,破碎后放置于干式球磨机球磨内，球磨后在振动筛上过筛得到高纯度粉末原料，所述金属粉末为碳化钛粉或碳化钛粉和二氧化钛或碳化钛粉和一氧化钛；

（3）在所述步骤（2）中的高纯度粉末原料和活性金属M相对应的物料中添加非离子表面活性剂，非离子表面活性剂主要为乙索敏或聚乙二醇，活性剂按总重量的1.5-5%添加后进行配料，混合并压实；

（4）将混合后的物料装入真空碳化炉中，启动真空炉抽真空，送电升温，升温过程中温度先以0.5～10℃/min的速率升温至T1，其T1温度阶段为250～400℃，保温25～90min后，以0.5～10℃/min的速率升温至T2，其T2温度阶段为500～850℃，保温25～90min后，以0.5～10℃/min的速率升温至T3，其T3温度阶段为1100～1250℃，保温25～90min后，以0.5～20℃/min的速率升温至T4，其T4温度阶段为1330～1480℃，保温30～100min后，以0.5～20℃/min的速率升温至T5，其T5温度阶段为1550～1850℃，到达T5温度阶段后，待炉内真空度小于15Pa时，保温50～300min，结束保温后调整真空炉的压力维持在11000～18000Pa并充入氮气进行固溶处理并保温2～15h，充入氮气纯度要求为99.995%；

（5）将步骤（4）中得到的物料随炉冷却至45℃以下，出炉并清理物料，然后依次进行破碎、球磨、过筛、质检得到目标产物。

2.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）得到的高纯度粉末原料中C_t＞19%，C_f≤0.15%，O≤0.15%，N≤0.5%，费氏粒度FUSS为5～10μm，C_t为总碳量，C_f为游离碳。

3.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的配合混料过程采用混合器，其中混合器中的WC-Co系的硬质合金球，其直径为6～25mm，球料比为5～25:1，其混合时间为10～160h。

4.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）和步骤（5）中球磨时采用的WC-Co系合金球的直径均为6.5～25mm，球料比为5～20:1，其混合时间为8～144h。

5.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）过筛的筛网孔径为80～240µm，所述步骤（5）中过筛所需的筛网孔径均为0.8～25µm。

6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法得到的金属陶瓷用固溶合金粉末，其特征在于，所述合金粉末的化学式为(Ti，M)(C,N)，M为主要活性金属元素W，Mo，Mn，Ta，Nb，Cr，V，Zr，Re中的任一种或多种组成；按质量百分比计，所述合金粉末中按质量百分比如下组分：主要活性金属M为10～50%，C_t为8.5～12.5%，N为8.5～12.5%,C_f≤0.35%,其余含量为合金元素Ti,所述合金粉末为微米、亚微米、纳米粉末中的任意一种或几种。