[发明专利]一种Ti（CN）基TN18金属陶瓷及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种Ti(CN)基TN18金属陶瓷及其制备工艺，包括Ti(CN)、TaC、WC、Ni、Mo和Co，其特征在于：上述原料的组分配比为，TiCN42～46％、TaC5～8％、Ni13～15％、Mo10～12％、WC20～22％、Co1～3％；制备工艺，包括如下步骤：步骤一，Ti(CN)粉末的制备；步骤二，制备原料的选取；步骤三，球磨混合及干燥处理；步骤四，高精度模压；步骤五，脱蜡及真空压力烧结；步骤六，性能尺寸检测及入库；其中在上述的步骤一中，将TiO2与C按照1：3的比例投放到密闭真空罐中进行升温处理，将真空泵的一端伸入到密闭真空罐内，将真空下升温的CO气体不断抽走，本发明，Ti(C,N)粉末制备具有单相结构，固溶度高，TN18金属陶瓷成分多元化，具有优异的抗塑性变形能力。

技术领域

本发明涉及金属陶瓷技术领域，具体为一种Ti(CN)基TN18金属陶瓷 及其制备工艺。

背景技术

陶瓷是由一个或几个陶瓷相与金属或合金组成的复合材料，包括氧化物 —金属、碳化物—金属、氮化物—金属等等。在各种工具材料中，人们将TiC 基和Ti(C,N)基硬质合金称为金属陶瓷，以区别于WC基硬质合金。目前，硬 质合金主体材料仍然是稀缺金属W和Co，同时，Ti(CN)基金属陶瓷因其具有 稳定的高温强度、良好的摩擦性能和耐酸碱腐蚀性能，还应用于发动机的高 温部件、石化和化纤等多种行业和领域。金属陶瓷由于其成分的多元化以及 烧结过程中致密性差，因此制备高性能的金属陶瓷是一件非常困难的事情，现有技术中碳氮化钛固溶体粉末制备不具有单相结构，固溶度低，同时生产 的金属陶瓷抗塑性变形能力不好，因此，设计一种Ti(CN)基TN18金属陶 瓷及其制备工艺是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Ti(CN)基TN18金属陶瓷及其制备工艺， 以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种Ti(CN)基TN18金属陶瓷，包括Ti(CN)、TaC、WC、Ni、Mo和 Co，上述原料的组分配比为，TiCN42～46％、TaC5～8％、Ni 13～15％、Mo10～12％、 WC20～22％、Co1～3％。

一种Ti(CN)基TN18金属陶瓷的制备工艺，包括如下步骤：步骤一，Ti(CN)粉末的制备；步骤二，制备原料的选取；步骤三，球磨混合及干燥 处理；步骤四，高精度模压；步骤五，脱蜡及真空压力烧结；步骤六，性能 尺寸检测及入库；

其中在上述的步骤一中，将TiO2与C按照1：3的比例投放到密闭真空 罐中进行升温处理，将真空泵的一端伸入到密闭真空罐内，将真空下升温的 CO气体不断抽走，一小时后，停止真空泵抽气，并根据TiO2与N2按照2：1 的比例往密闭真空罐中注入N2，保温两小时后合成Ti(CN)粉末；

其中在上述的步骤二中，选取制备好的Ti(CN)粉末与TaC、WC、Ni、 Mo和Co作为制备TN18金属陶瓷的原料，按照TiCN42～46％、TaC5～8％、 Ni13～15％、Mo10～12％、WC20～22％、Co1～3％的比例称量；

其中在上述的步骤三中，将称量好的原料混合均匀后放置在球磨桶中， 加入1.4升硬质合金球，加入2％的无水乙醇，进行球磨处理，将球磨结束后 的原料放置在100目筛网过筛并沉淀，将沉淀料放置在干燥箱内，在80℃下 保温2小时；

其中在上述的步骤四中，将干燥后的粉末放入模具内，在200MPa压力下 模压成型；

其中在上述的步骤五中，脱出蜡模，将成型后的坯体放在真空烧结炉中 进行高温烧结，烧结温度由室温升高至1430～1460℃，压力为4～5MPa，烧结1 小时，随炉冷却，得到TN18金属陶瓷；