[发明专利]Ti(C,N)基金属陶瓷与钢的无外压扩散连接方法

权利要求书

1.一种Ti(C,N)基金属陶瓷与钢的无外压扩散连接方法，其特征在于依次包含以下步骤：

(1)金属陶瓷多孔生坯压制：Ti(C,N)基金属陶瓷的成分重量百分比为Ni占5～40wt%，Co占0～40wt%, Fe占0～40wt%，Mo₂C占5～20wt%, TiC_0.7N_0.3为余量； Ni的粒度为0.8～1.5μm，Co的粒度为0.8～1.5μm，Fe的粒度为2.0～3.5μm, Mo₂C的粒度为1.0～2.0μm, TiC_0.7N_0.3的粒度为1.0～2.0μm；金属陶瓷混合粉末经过球磨、过滤、干燥后制备压制成中心带空腔的金属陶瓷生坯，通过调节粉末填充重量的方式，使生坯的孔隙度为75～90%；

(2)金属陶瓷与钢扩散连接：将碳钢放入到金属陶瓷生坯的空腔中一起进行烧结处理，在  1300℃～1440℃，真空度为10～15Pa的条件下保温2～4h，进行烧结形成具有连续孔隙的金属陶瓷，其孔隙度为30～50%；在1450℃～1600℃，真空度为20～50Pa条件下保温2～4h，碳钢成为液相并扩散到金属陶瓷生坯的连续孔隙中与金属陶瓷实现扩散连接，为确保扩散连接所需的钢液相量充分，碳钢的重量控制为：金属陶瓷生坯中部空腔的体积×碳钢密度×（1.0～1.3）。

2.根据权利要求1所述的Ti(C,N)基金属陶瓷与钢的无外压扩散连接方法，其进一步的特征在于：

(1)金属陶瓷混合粉末的球磨介质为120号溶剂油，其加量为100～500ml，球磨速度为60～100r/min, 研磨时间为36h～72h, 研磨球为Φ6～8mm的WC-8wt%Ni硬质合金球, 球料重量比为5：1～15：1，加入5～15wt%的石蜡，0.5～5wt%的油酸，0.5～5wt%的吐温80作为复合成型剂；球磨后金属陶瓷料浆的真空干燥处理温度为85℃～120℃，真空度为1～5 Pa；金属陶瓷多孔生坯压制时压强为100～300MPa；

(2)金属陶瓷与钢扩散连接时，在300℃～500℃，真空度为10～15Pa的条件下保温2～4h脱除成型剂；扩散连接结束后以1～15℃/min的冷却速度随炉冷却以防止金属陶瓷与钢之间的热残余应力。