[发明专利]一种铬掺杂改性Mo2

说明书

本发明公开了一种铬掺杂改性Mo₂NiB₂基金属陶瓷及其制备方法，将钼粉、镍粉、硼粉以及铬粉按照一定比例进行配料，然后进行球磨，球磨后的混合浆料经干燥后过筛造粒；将过筛后的混合物料装入模具压制成型，经真空烧结后炉冷，得到一种Cr掺杂改性Mo₂NiB₂基金属陶瓷。本发明原料资源丰富，制备工艺简单，生产成本较低，所获得的Cr掺杂改性Mo₂NiB₂基金属陶瓷具有较高的硬度、强度，同时具有优良的耐磨、耐腐蚀性。

技术领域

本发明属于金属陶瓷技术领域，具体涉及一种铬掺杂改性Mo₂NiB₂基金属陶瓷及其制备方法。

背景技术

Mo₂NiB₂基金属陶瓷以Mo₂NiB₂为硬质相，以Ni为粘结相，兼具金属与陶瓷的优良性能。同时不含有W、Co等战略资源，加上我国B资源含量丰富，具有十分广阔的发展和应用前景。其中本发明中的Cr掺杂改性Mo₂NiB₂基金属陶瓷由于Cr的掺杂能够改善组织的不均匀性，从而使得材料具有高强度、高硬度，是制备工模具以及耐磨件的一种理想材料，被广泛用作切削工具。

日本ToYo Kohan公司利用MoB粉、Ni粉以及Mo粉制备出的Mo₂NiB₂基金属陶瓷，由于MoB粉价格昂贵，极大地提高了制备成本，同时组织不够完善。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种铬掺杂改性Mo₂NiB₂基金属陶瓷及其制备方法，Cr的加入能够改善组织的不均匀性。本发明制备的Cr掺杂改性Mo₂NiB₂基金属陶瓷成分简单，不含稀缺战略资源W、Co等，硬度高，强度高，耐磨性好，并且制备成本低。

本发明采用以下技术方案：

一种铬掺杂改性Mo₂NiB₂基金属陶瓷制备方法，包括以下步骤：

S1、将纯度不低于99％的Mo、Ni、B和Cr粉末混合均匀，Mo与B原子比为1.1，B含量不低于5％，余量为Ni；

S2、将混合均匀的原料放入球磨罐中，加入氮化硅磨球，以无水乙醇作为球磨介质进行湿磨，然后抽真空，充氩气，重复此过程两次，接着打开球磨机进行球磨处理；

S3、将球磨后的浆料先抽真空，开始升温烘干；

S4、步骤S3完成后，将原料粉末过筛后进行造粒；

S5、将粉体装入金属模具中，模压成型并保压制得成型坯体；

S6、将成型坯体进行高温烧结并保温，得到Mo₂NiB₂基金属陶瓷。

具体的，步骤S1中，按原料粉末重量百分比为：Mo：50％～65％，Ni：25％～45％，B：5％～7％，Cr：4％～13％。

具体的，步骤S2中，氮化硅磨球的Φ为4～7mm，球料比控制在(2～6)：1，无水乙醇的加入量为原料粉末质量的30％～40％。

具体的，步骤S2中，球磨转速为150～300r/min，球磨处理时间为8～18h。

具体的，步骤S3中，抽真空后将气压降至小于0.1MPa，然后在40～60℃进行烘干处理。

具体的，步骤S4中，原料粉末经150～300目过筛。