本發明具體涉及一種耐磨硅化物基金屬陶瓷刀具及其制備方法。

背景技術：

金屬陶瓷英文單詞cermet或ceramet是由ceramic(陶瓷)和metal(金屬)結合構成的。金屬陶瓷是指用粉末冶金方法制備的金屬與陶瓷的復合材料，金屬陶瓷兼有金屬和陶瓷的優點，它密度小、硬度高、耐磨、導熱性好，不會因為驟冷或驟熱而脆裂。金屬陶瓷既具有金屬的韌性、高導熱性和良好的熱穩定性，又具有陶瓷的耐高溫、耐腐蝕和耐磨損等特性。金屬陶瓷在航空航天、國防軍工、精密制造等領域擁有廣闊的應用前景。硅化物基金屬陶瓷是以硅化錳、硅化鐵、硅化鈷、硅化鎳、硅化鈦、硅化鋯、硅化鈮、硅化釩、硅化鈮、硅化鉭、硅化鉬、硅化鎢、硅化鋇等為基體，與部分或微量金屬材料復合而成。

隨著高新技術的發展，機械加工業對刀具材料提出了更為嚴格而苛刻的要求。而刀具材料性能的優劣是影響加工表面質量、切削效率、刀具壽命的基本因素。刀具新材料的出現，往往能成倍的提高生產率，并能解決某些難加工材料的加工。同時，隨著切削技術的不斷發展，人們對刀具材料的性能也提出了越來越高的要求。金屬陶瓷材料不僅具有高強度和高硬度、耐高溫和耐磨損等優點，而且具有較好的抗氧 化和化學穩定性。在刀具中非常好的應用前景。目前市場上對于具有耐磨硅化物基金屬陶瓷刀具需求日益俱增，但卻沒有相應的產品與之對應。國內市場上少見耐磨硅化物基金屬陶瓷刀具，少量銷售且口碑較好的基本都是進口產品，國內產品的市場占有率更少。為此，我們從產品的配方和工藝著手，開發新的高性能材料，提供一種耐磨硅化物基金屬陶瓷刀具及其制備方法。

技術實現要素：

為了實現上述目的，本發明提供了一種耐磨硅化物基金屬陶瓷刀具及其制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種耐磨硅化物基金屬陶瓷刀具，由下列重量份的原料制成：硅化鈦40-50份、硅化鋯10-15份、硅化鎢20-30份、銅粉20-30份、石棉粉10-15份、剛玉粉10-15份、氧化鎂粉6-11份、堿式碳酸鎳1-6份、納米硼纖維6-8份、碳化釩1-3份、高嶺土5-8份。

所述耐磨硅化物基金屬陶瓷刀具由下列重量份的原料制成：硅化鈦40份、硅化鋯10份、硅化鎢20份、銅粉20份、石棉粉10份、剛玉粉10份、氧化鎂粉6份、堿式碳酸鎳1份、納米硼纖維6份、碳化釩1份、高嶺土5份。

所述耐磨硅化物基金屬陶瓷刀具由下列重量份的原料制成：硅化鈦50份、硅化鋯15份、硅化鎢30份、銅粉30份、石棉粉15份、剛玉粉15份、氧化鎂粉11份、堿式碳酸鎳6份、納米硼纖維8份、碳化釩3份、高嶺土8份。

所述耐磨硅化物基金屬陶瓷刀具由下列重量份的原料制成：硅化鈦45份、硅化鋯13份、硅化鎢25份、銅粉25份、石棉粉13份、剛玉粉13份、氧化鎂粉8份、堿式碳酸鎳3份、納米硼纖維7份、碳化釩2份、高嶺土7份。

所述耐磨硅化物基金屬陶瓷刀具的制備方法，該方法制備步驟如下：先將各原料投入高速混合機中，對其進行混合攪拌，然后將混合均勻的混料置于模具中進行壓制成預制件，壓制壓強為40-50MPa，再將預制件高溫燒結，燒結溫度為900-1200℃，燒結時間為3-6h，降溫至室溫后即可。

有益效果：本發明方法制得的耐磨硅化物基金屬陶瓷刀具與傳統的金屬陶瓷刀具相比,具有更好的耐磨性、耐熱性和優良的切削性能，通過對各組分及含量的優化配置，金屬陶瓷組織的致密性和抗彎強度獲得顯著提高，可廣泛適用于中低碳鋼與低合金鋼的高速切削刀具。

具體實施方式

以下所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。

實施例1

一種耐磨硅化物基金屬陶瓷刀具，由下列重量份的原料制成：硅 化鈦40份、硅化鋯10份、硅化鎢20份、銅粉20份、石棉粉10份、剛玉粉10份、氧化鎂粉6份、堿式碳酸鎳1份、納米硼纖維6份、碳化釩1份、高嶺土5份。

其制備方法步驟如下：先將各原料投入高速混合機中，對其進行混合攪拌，然后將混合均勻的混料置于模具中進行壓制成預制件，壓制壓強為40-50MPa，再將預制件高溫燒結，燒結溫度為900-1200℃，燒結時間為3-6h，降溫至室溫后即可。

實施例2

一種耐磨硅化物基金屬陶瓷刀具，由下列重量份的原料制成：硅化鈦50份、硅化鋯15份、硅化鎢30份、銅粉30份、石棉粉15份、剛玉粉15份、氧化鎂粉11份、堿式碳酸鎳6份、納米硼纖維8份、碳化釩3份、高嶺土8份。

其制備方法步驟如下：先將各原料投入高速混合機中，對其進行混合攪拌，然后將混合均勻的混料置于模具中進行壓制成預制件，壓制壓強為40-50MPa，再將預制件高溫燒結，燒結溫度為900-1200℃，燒結時間為3-6h，降溫至室溫后即可。

實施例3

一種耐磨硅化物基金屬陶瓷刀具，由下列重量份的原料制成：硅化鈦45份、硅化鋯13份、硅化鎢25份、銅粉25份、石棉粉13份、剛玉粉13份、氧化鎂粉8份、堿式碳酸鎳3份、納米硼纖維7份、碳化釩2份、高嶺土7份。

其制備方法步驟如下：先將各原料投入高速混合機中，對其進行 混合攪拌，然后將混合均勻的混料置于模具中進行壓制成預制件，壓制壓強為40-50MPa，再將預制件高溫燒結，燒結溫度為900-1200℃，燒結時間為3-6h，降溫至室溫后即可。