[发明专利]一种氮化钛-铁金属陶瓷的制备方法

摘要

一种氮化钛-铁金属陶瓷的制备方法，先用真空熔炼的方法制备钛-铁（Ti-Fe）合金铸锭，使铁在钛中以固溶和钛铁TiFe中间相的形式存在，然后对钛-铁（Ti-Fe）合金铸锭进行氢化脆化、球磨破碎、脱氢和氮化处理，得到氮化钛-铁（TiN-Fe）金属陶瓷复合粉末，将复合粉末压胚后烧结得到氮化钛-铁（TiN-Fe）金属陶瓷材料。本发明制备的TiN-Fe金属陶瓷复合粉末由TiN和Fe两相组成，粉末粒度均匀、流动性好，经压胚后烧结得到的TiN-Fe块体金属陶瓷材料各相分布均匀、致密度较高，其平均显微维氏硬度达到了1023HV。

主权项

一种氮化钛‑铁金属陶瓷的制备方法，其特征是步骤如下：(1) 按照一定比例配置钛‑铁合金母料，其中铁的质量分数为5%～30%，其余为钛；采用真空熔炼的方法将母料制备成合金铸锭；(2) 将步骤(1)中制得的合金铸锭切成片状，置于管式气氛炉中进行氢化脆化，氢化是在高纯H2气体中进行，氢化温度为600~750℃，升温速率10～15℃/min，氢化时间为2～4h；(3) 将步骤(2)中氢化后的TiHx‑Fe（1≤x≤2）合金初步破碎后，置于不锈钢球磨罐中进行高能球磨破碎，采用硬质合金磨球，球料质量比为8：1，球磨4～8h得到TiHx‑Fe复合粉末；(4) 将步骤(3)中制得的复合粉末置于管式气氛炉中进行脱氢处理，脱氢条件为氩气气氛保护，脱氢温度为600～700℃，升温速率10～15℃/min，脱氢时间为1～3h，得到钛‑铁复合粉末；(5) 将步骤(4)中制得的复合合金粉末置于管式气氛炉中进行氮化处理，氮化条件为高纯氮气下780～900℃保温3～5h，得到氮化钛‑铁金属陶瓷复合粉末；(6) 将步骤(5)中制得的氮化钛‑铁金属陶瓷复合粉末压胚后置于管式烧结炉中进行中高温烧结，烧结条件为氩气或者氮气保护，烧结温度为900～1400℃，烧结时间为2～5h。