[发明专利]一种钛基复合刀具材料的粉末冶金制备方法

摘要

本发明公开的一种钛基复合刀具材料的粉末冶金方法，包括向Ti粉中加入机油和磨球进行混粉、加入平均粒径为0.5μm的B4C粉末进行二次混粉、再分别加入平均粒径为5μm和20μm的B4C粉末进行三次混粉、最后经过预压成型和真空热压烧结后即可制得钛基复合刀具材料。本发明的一种钛基复合刀具材料的粉末冶金制备方法以纯Ti粉末和不同粒度的B4C粉末为原料，利用Ti与B4C间的原位反应，通过粉末冶金法制备一种以Ti为基体，包含TiC、TiB和B4C等多种高强度和高耐磨陶瓷相增强体的钛基复合刀具材料，该方法所采用的原料价格相对低廉，工艺简单，可实现低成本的工业化生产，所制备的刀具材料硬度高于65HRC，并具有与金属相当的韧性和良好的耐磨性，可用作精密和高速切削刀具材料。

主权项

一种钛基复合刀具材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将称量好的Ti粉末装入混料罐中并加入机油以及磨球，进行初次混粉2h；步骤二：向步骤一获得的粉末中加入称量好的、平均粒径为0.5μm的B4C粉末，进行二次混粉4h；步骤三：向步骤二获得的混合粉末中加入称量好的、平均粒径分别为5μm和20μm的B4C粉末，进行三次混粉2h；所述步骤二和步骤三中平均粒径分别为0.5μm、5μm和20μm的B4C粉末质量之和占Ti粉末质量的15%‑20%，所述三种不同平均粒径的B4C粉末质量均占总B4C的质量分数为1/6‑1/2，三种质量分数之和为1；步骤四：将步骤三获得的混合粉末装入石墨模具中进行预压，然后放入真空烧结炉中进行热压烧结，待随炉冷却后取样即获得钛基复合刀具材料，其中，所述步骤四中预压压强为30MPa，热压烧结的升温速率为10℃‑15℃/min，烧结温度为1000℃‑1150℃，保温时间为30min‑60min。