[发明专利]一种双硬质相复合强化的硼化物基金属陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种双硬质相复合强化的硼化物基金属陶瓷，其特征是：硼化物金属陶瓷双硬质相分别是指Fe₂B相和Mo₂FeB₂相，两种硬质相占硼化物基金属陶瓷重量的75～97%，其中 Fe₂B相占硼化物基金属陶瓷重量的25～83%，还包含重量分数为0.094～2.74%的Al₂O₃，余量为铁基粘结相及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的双硬质相复合强化的硼化物基金属陶瓷，其特征是：所述硼化物基金属陶瓷中各元素的化学成分按重量百分比为：6.5～8.2%B，9～53%Mo，0.05～1.45%Al，0.044～1.29%O，余量为Fe和不可避免的杂质元素。

3.根据权利要求1或2所述的双硬质相复合强化的硼化物基金属陶瓷，其特征是：Mo与B的原子比为：（0.15～0.72）：1。

4.根据要求2所述的双硬质相复合强化的硼化物基金属陶瓷，其特征是：所述硼化物基金属陶瓷中各元素的化学成分按重量百分比为：7.6～8.2%B，20～53%Mo，0.05～1.0%Al，0.044～0.89%O，余量为Fe和不可避免的杂质元素。

5.根据权利要求1或2所述的双硬质相复合强化的硼化物基金属陶瓷，其特征是：所含的氧元素存在于Al₂O₃中。

6.根据权利要求5所述的双硬质相复合强化的硼化物基金属陶瓷，其特征是：硼化物基金属陶瓷中的Al₂O₃是纳米级的。

7.一种制备如权利要求1所述的双硬质相复合强化的硼化物基金属陶瓷的方法，其特征是采用粉末冶金方法制备，具体工艺步骤如下：

配料：以FeB粉，Mo粉，Fe粉，铝粉和石墨为原料，配制符合下述要求的混合料，化学成分按重量百分比为：6.5～8.2%B，9～53%Mo，0.05～1.45%Al，0.1～0.9%C，余量为Fe和不可避免的杂质元素，其中Mo原子与B原子的原子比为（0.15～0.72）：1；

加成型剂：用硬脂酸锌作为成型剂，加入量是步骤（1）已配混合料重量的0.5～1.5%； 

混料：将已加入成型剂的混合料置入球磨机中球磨，球磨机的转速为260～350r/min，球磨时间为15～22h；

取料：球磨结束后，待球磨罐完全冷却后再打开球磨罐进行取料操作；

成型：将球磨好的混合料装入模具中进行机械模压成坯料，所用的压力是80～120MPa；

真空烧结：将压制好的坯料装入真空烧结炉中进行真空烧结，真空度高于1×10^-1MPa，烧结温度为1200～1310℃，保温时间为0～60min。

8.根据权利要求7所述的双硬质相复合强化的硼化物基金属陶瓷的制备方法，其特征是：所述Al₂O₃生成于高能球磨过程或高能球磨过程与真空烧结过程。

9.根据权利要求7所述双硬质相复合强化的硼化物基金属陶瓷的制备方法，其特征是：所述生成的Al₂O₃中的氧元素来源于球磨罐中的氧气或其它初始原料中所含的氧元素。

10.根据权利要求7所述的双硬质相复合强化的硼化物基金属陶瓷的制备方法，其特征是：球磨机上的球磨罐采用高密封性的球磨罐。

11.根据权利要求10所述的双硬质相复合强化的硼化物基金属陶瓷的制备方法，其特征是：球磨工艺采用的是负压干混式的高能球磨工艺。

12.根据权利要求11所述的双硬质相复合强化的硼化物基金属陶瓷的制备方法，其特征是：球磨罐中的负压来源于原料中所加铝粉与球磨罐中氧气反应后形成的负压。