[发明专利]一种含TiO2

说明书

本发明提供了一种含有TiO₂的金属陶瓷刀具材料及其制备方法，材料包括以下质量百分比组分的原料，Ti(C_0.5，N_0.5)：35～45％，(Ti_39.8，W_46.9)C：20～30％，Mo₂C：5～15％，TaC：5～10％，Cr₂C₃：0.5～1.5％，Co+Ni：12～18％，TiO₂：1～3％。按配比称取各原料，加入聚乙二醇成型剂及酒精，经过球磨、干燥后，压制成坯体；所得坯体经烧结、快速冷却而得到含有TiO₂的金属陶瓷刀具材料，此方法能够大幅提高金属陶瓷的抗弯强度和断裂韧性，以实现硬度与强韧性的良好匹配，提高了金属陶瓷的切削稳定性及和使用寿命。

技术领域

本发明涉及金属陶瓷领域，特别涉及一种含TiO₂的金属陶瓷刀具材料及其制备方法。

背景技术

金属陶瓷作为一种新型的硬质材料，具有高硬度、高耐磨性以及化学稳定性等优异特性，因而被广泛用作刀具材料、模具材料以及耐热、耐磨部件。特别的，作为切削刀具，金属陶瓷具有耐高温、摩擦系数小、抗金属粘着性能好等特点，在精加工、半精加工切削钢件和铸钢，铸铁等方面逐步地部分取代了传统的硬质合金刀具。然而，金属陶瓷刀具具有较差的韧性和抗崩刃性的特点，存在异常的刀具破裂，若是单纯通过提高粘结相的含量，则可以提高韧性，但同时会造成刀具的耐磨性能大大降低，抗塑性能力的也会下降，最终刀具寿命也较差。另外，在金属陶瓷中，碳平衡两相区的较宽，处于低碳侧或高碳侧均不利于金属陶瓷性能的最优化，如何找到碳平衡的最优值也是值得探讨的问题。

因此，有必要提供一种含TiO₂的金属陶瓷刀具材料的制备方法，以提高金属陶瓷刀具的抗弯强度和断裂韧性，及材料的整体的硬度，使金属陶瓷刀具的切削稳定性和寿命得到提升。

发明内容

本发明提供了一种含TiO₂的金属陶瓷刀具材料及其制备方法，其目的是为了提高含TiO₂的金属陶瓷刀具的抗弯强度、硬度及断裂韧性能，同时也提高其耐磨性。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种含TiO₂的金属陶瓷刀具材料，包括以下质量百分比组分的原料，Ti(C_0.5，N_0.5)：35～45％，(Ti_39.8，W_46.9)C：20～30％，Mo₂C：5～15％，TaC：5～10％，Cr₂C₃：0.5～1.5％，Co+Ni：12～18％， TiO₂：1～3％。

优选地，所述Ti(C_0.5，N_0.5)、(Ti_39.8，W_46.9)C、Mo₂C、TaC、Cr₂C₃的粒径为0.5～2μm。

优选地，所述镍粉为羰基镍粉。

优选地，所述TiO₂为纳米超细粉末，粒径为50～100nm。

本发明的实施例还提供了一种含TiO₂的金属陶瓷刀具材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，按照原料配比，分别称取Ti(C_0.5，N_0.5)、(Ti_39.8，W_46.9)C、Mo₂C、 TaC、Cr₂C₃、Co、Ni和TiO₂，然后加入占原料总质量2～4％的聚乙二醇和 0.70～0.80L/kg原料的酒精，混合后进行球磨，经干燥得到混合料；