[发明专利]一种叠层陶瓷刀具的制备工艺

摘要

本发明属于机械切削刀具制造技术领域，特别是涉及一种叠层陶瓷刀具的制备工艺。该叠层陶瓷刀具由Al₂O₃/(W,Ti)C和Al₂O₃/TiC组成，表层材料为Al₂O₃/(W,Ti)C，中间叠层材料为Al₂O₃/TiC，Al₂O₃/(W,Ti)C材料与Al₂O₃/TiC材料交替铺叠，其主要特征是在装料时，每填一层后，用装料加压模具预压一次，装料加压模具表面带有多个圆柱形或半球形微凸起，可使层与层之间的结合犬牙交错，从而可提高层与层之间的界面结合强度。采用该工艺制备的叠层陶瓷刀具的抗冲击能力比普通均质陶瓷刀具显著增强，使用寿命大大提高。

主权项

1.一种叠层陶瓷刀具的制备工艺，其特征是在装料时，每装填一层后，用装料加压模具预压一次，装料加压模具表面带有多个圆柱形或半球形微凸起；所述制备工艺的步骤为：(1)以Al2O3为基体，以(W,Ti)C和TiC为强化相，配置(W,Ti)C含量为45％(质量百分比)的Al2O3/(W,Ti)C陶瓷复合粉末和TiC含量为55％(质量百分比)的Al2O3/TiC陶瓷复合粉末；(2)将配置好的Al2O3/(W,Ti)C和Al2O3/TiC陶瓷复合粉末分别进行强化球磨，以乙醇作为介质，球磨时间150小时；(3)将球磨好的Al2O3/(W,Ti)C和Al2O3/TiC陶瓷复合粉末分别放置真空干燥箱中干燥，干燥后采用200目的筛在有氮气保护的橱中过筛；(4)采用数控加工工艺制备装料加压模具，该装料加压模具材质为45#钢，在其表面加工出5‑50个圆柱形或半球形微凸起；圆柱形微凸起直径为4μm‑40μm，高度为4μm‑40μm，距为4μm‑40μm；半球形微凸起直径为4μm‑40μm，高度为2μm‑20μm，距为4μm‑40μm；(5)将干燥好的Al2O3/(W,Ti)C陶瓷复合粉末装入石墨模具中，用装料加压模具预压，然后装入Al2O3/TiC陶瓷复合粉末，再用装料加压模具预压，依次交替铺叠，每装填一层后，用装料加压模具预压一次；(6)将装填好的材料置于热压烧结炉中进行热压烧结，以氮气作为烧结气氛，热压烧结温度为1700℃，压力为30MPa，保温时间为10min；(7)烧结后冷却至室温，取出热压叠层陶瓷试样，对试样表面进行磨削，即可制备出叠层陶瓷刀具。