[发明专利]一种铬和锰改性Mo2

说明书

本发明公开了一种铬和锰改性Mo₂FeB₂基金属陶瓷及其制备方法，将钼粉、铁粉、硼粉以及铬粉和锰粉按照一定比例进行配料，然后进行球磨，球磨后的混合浆料经干燥后过筛造粒；将过筛后的混合物料装入模具压制成型，经真空烧结后炉冷，得到一种铬和锰改性Mo₂FeB₂基金属陶瓷。本发明原料资源丰富，制备工艺简单，生产成本较低，所获得的铬和锰改性Mo₂FeB₂基金属陶瓷具有较高的硬度、强度，同时具有优良的耐磨性。

技术领域

本发明属于金属陶瓷技术领域，具体涉及一种铬和锰改性Mo₂FeB₂基金属陶瓷及其制备方法。

背景技术

三元硼化物基金属陶瓷具有高耐磨性、耐高温腐蚀性、导电导热性及高温化学稳定性，其高耐磨性适合做表面涂层改善材料表面性能，同时三元硼化物基金属陶瓷与有色金属的反应率极低，可以作为加工有色金属的工具材料，而已经成功研制出了Mo₂FeB₂、Mo₂NiB₂和WCoB等三元复合硼化物，而与WCoB和Mo₂NiB₂基陶瓷相比，Mo₂FeB₂基金属陶瓷不仅制备成本低，而且Mo₂FeB₂基金属陶瓷本申请具有相对较高的综合力学性能，因而引起了人们的极大关注。

而目前针对Mo₂FeB₂基金属陶瓷的改性主要有三种方法：一、对烧结制备的工艺进行改进，二是在原始粉末中添加相关合金元素，如Cr、Ni、Mn、V和Nb等，通过合金化提高其性能，三是通过原始粉末中加入硬质相粉末后烧结，如WC、TiB₂和SiC等，通过掺杂硬质相来提高其力学性能。

虽然现在对Mo₂FeB₂研究取得了重大突破，但是在降低成本的前提下，对其硬度、强度以及耐磨性的提高仍是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种Cr和Mn改性Mo₂FeB₂基金属陶瓷及其制备方法，成分简单，制备成本低，而且硬度高、强度高和耐磨性好。

本发明采用以下技术方案：

一种铬和锰改性Mo₂FeB₂基金属陶瓷制备方法，包括以下步骤：

S1、将纯度不低于99％的Mo、Ni、B、Cr、Mn五种原料粉末混合均匀，Mo与B原子比控制为1:1～1:1.2；Cr的掺杂量为0.1～6wt％；Mn的掺杂量为0.1～6wt％；

S2、球磨将混合均匀的原料放入球磨罐中，加入氮化硅磨球，以正己烷作为球磨介质，抽真空，充惰性气体，重复此过程两次，接着打开球磨机进行球磨处理；

S3、将球磨后的浆料经抽真空后进行升温烘干处理；

S4、步骤S3完成后，将粉末进行过筛；

S5、将过筛后的粉体装入金属模具中，模压成型并保压制得成型坯体；

S6、将成型坯体进行高温烧结并保温，得到铬和锰改性Mo₂FeB₂基金属陶瓷。

优选的，步骤S1中，按原料粉末重量百分比为：Mo：47.0％～58.5％，Fe：23.5％～38.0％，B：5.0％～7.0％，Cr：0.1～6％，Mn：0.1～6％。