[发明专利]一种整体金属陶瓷合金棒材及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种整体金属陶瓷合金棒材，其特征在于：组成为10-55wt% Ti(CN)，3.5-10.5 wt %(TaNb)C微米粉末，5-25 wt % (WMo)C微米粉末，5-50 wt % (MoTi)CN微米粉末，6-20 wt%Co-Ni-R，0.25-3.5wt% TiC纳米粉末，0.25-3.5wt% TiN纳米粉末，0.15-0.75wt% AlN纳米粉末；

其中R为高熔点元素Ru，Re，Rh中一种或几种；所述Ti(CN)粉末和所述(MoTi)CN粉末中的C，N均采用C/N原子比5/5、6/4或7/3中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种整体金属陶瓷合金棒材，其特征在于：组成为20-45wt%Ti(CN)，6.5-9.5 wt % (TaNb)C微米粉末，10-20 wt % (WMo)C微米粉末，15-40 wt %(MoTi)CN微米粉末，10-15 wt% Co-Ni-R，1.25-2.5wt% TiC纳米粉末，1.25-2.5wt% TiN纳米粉末，0.35-0.55wt% AlN纳米粉末。

3.一种如权利要求1-2任一项所述的整体金属陶瓷合金棒材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将Ti(CN)，(TaNb)C，(WMo)C，(MoTi)CN，Co-Ni-R，TiC，TiN，AlN进行混合，加入研磨介质、分散剂及成型剂，混合均匀后得到预备原料；

（2）将预备原料装入球磨机，进行球磨得到混合物料；

（3）将混合物料真空下干燥并喷雾造粒得混合物料；

（4）将混合物料直接装入挤压模具中挤压制成圆柱棒坯；

（5）将圆柱棒坯放入真空炉中真空烧结后冷却获得整体金属陶瓷合金棒材。

4.根据权利要求3所述的一种整体金属陶瓷合金棒材的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中研磨介质为己烷，其占加入总量的质量分数为0.5-1.2%；所述分散剂为硬质酸，其质量分数为0.25-0.5%；所述成型剂为石蜡，其质量分数为2-5%。

5.根据权利要求3所述的一种整体金属陶瓷合金棒材的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中球料比为6-10:1，滚动球磨机的球磨转速为70-120 n/min，球磨时间为64-120h。

6.根据权利要求3所述的一种整体金属陶瓷合金棒材的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中真空脱脂液相烧结，真空烧结的条件为：真空度为5-50Pa，液相烧结温度为1400-1500℃，烧结时间为0.75-3h；完成后将炉温缓慢冷却到1250 ℃，进入急速冷却阶段，充入氩气作为冷却介质进行急速冷却直至室温，氩气气体纯度大于99.995%。

7.根据权利要求1或2所述的整体金属陶瓷合金棒材在制造刀具中的应用，其特征在于，制造工艺如下：

（a）将权利要求1或2所述的整体金属陶瓷合金棒材经表面处理及长度切割制成刀具加工预制合金棒坯；

（b）采用专用精密磨削设备对预制合金棒坯精磨、螺旋槽(4)及刃口齿隙磨削和端齿精磨，加工成整体金属陶瓷刀具，所述刃口包括外周刃口(3)和端齿刃口(5)，所述整体金属陶瓷刀具包括刀柄(1)和位于刀柄(1)一端的刀刃(2)，所述刀柄(1)与所述刀刃(2)为一体成型。