[发明专利]耐磨元件以及制造该耐磨元件的方法

摘要

一种由主要由氮化硅形成的陶瓷烧结体所形成的耐磨元件，该陶瓷烧结体含有10‑3500ppm的按照Fe元素计的Fe成分、大于1000ppm至2000ppm的按照Ca元素计的Ca成分、和1‑2000ppm的按照Mg元素计的Mg成分，其中氮化硅晶粒的β‑相比是95％或者更大，氮化硅晶粒的最大长径是40μm或者更低，通过XRD(X射线衍射方法)没有检测出存在于晶界相中的Ca成分，并且该耐磨元件在维氏硬度、断裂韧性和密度中每个的离差处于±10％的范围。根据这种结构，可以获得一种包含陶瓷烧结体的耐磨元件，其除了优异的耐磨性能之外，还具有改进的研磨工作性能。

主权项

一种由主要由氮化硅组成的陶瓷烧结体所形成的耐磨元件，所述陶瓷烧结体含有1‑5质量％的按照稀土元素计的稀土成分、1‑5质量％的按照Al元素计的Al成分、10‑3500质量ppm的按照Fe元素计的Fe成分、大于1000质量ppm至2000质量ppm的按照Ca元素计的Ca成分、和1‑2000质量ppm的按照Mg元素计的Mg成分，其中氮化硅晶粒的β‑相比是95％或者更大，氮化硅晶粒的最大长径是40μm或者更低，通过在使用Cu靶CuKα、X射线管电压是40kV、X射线管电流是100mA的条件下进行的XRD分析没有检测到存在于晶界相中的Ca成分及Mg的化合物，并且所述陶瓷烧结体的维氏硬度为1400或者更大，断裂韧性为5.5MPa·m1/2或者更大，密度是3.18g/cm3或者更大，所述耐磨元件的硬度的离差处于±8％的范围内，所述耐磨元件的断裂韧性的离差处于±7％的范围内，所述耐磨元件的密度的离差处于±0.5％的范围内，并且其中构成所述耐磨元件的氮化硅晶粒的平均长径比是2或者更大，所述平均长径比定义为氮化硅晶粒的各长径比的平均值，并且所述陶瓷烧结体包含表面粗糙度Ra是0.1μm或者更低的研磨的表面，并且Mg的化合物和Ca的化合物变成无定形相。