[发明专利]Ti(C,N)基金属陶瓷与钢的无外压扩散连接方法

摘要

本发明公开了一种Ti(C,N)基金属陶瓷与钢的无外压扩散连接方法，其特征是将钢放入孔隙度为75～90%的多孔隙金属陶瓷生坯的中部空腔中，一起进行液相烧结；在1300℃～1440℃高温烧结过程中生坯的孔隙尺寸减小数量减少，烧结体中的孔隙度为30～50%；继续升高温度到1450℃～1600℃使钢熔化，钢液体扩散到金属陶瓷中并填充到金属陶瓷内部的连续孔隙中，二者之间形成冶金结合具有高的结合强度。本发明具有烧结与扩散连接结合、无外压，工艺简单；钢金属相的分布从金属陶瓷内部贯穿到碳钢中，扩散充分、残余应力低，结合强度高的优点。

主权项

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%, TiC0.7N0.3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, TiC0.7N0.3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）。