一种纳米切削刀具陶瓷材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104556987A(43)申请公布日2015.04.29(21)申请号201510041444.4(22)申请日2015.01.28(71)申请人吴江华诚复合材料科技有限公司地址215200江苏省苏州市吴江区松陵镇老吴同公路(72)发明人费金华(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人连围(51)Int.Cl.C04B35/10(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书2页说明书5页(54)发明名称一种纳米切削刀具陶瓷材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种纳米切削刀具陶瓷材料及其制备方法，所述的陶瓷材料包括纳米氧化铝25-38份、碳化钛4-9份、氮化铝5-11份、二氧化硅8-15份、二硼化钛4-8份、氮化硼2-7份、碳化钼4-8份、硅化钨3-10份；所述的陶瓷材料的制备方法包括下述的步骤：(1)按重量将上述的材料加入至高速混合机中，进行混合；(2)在高速混合机中混合均匀后，在球磨机中对粉料球磨；(3)打开高温烧结炉，将球磨后的粉末材料在高温烧结炉中进行高温烧结，制备得纳米切削刀具陶瓷材料。制备得到的陶瓷材料具备了较高的硬度和抗弯强度，适用于切削刀具。CN104556987ACN104556987A权利要求书1/2页1.一种纳米切削刀具陶瓷材料，其特征在于所述的纳米切削刀具陶瓷材料由以下成分按照重量比组成：2.根据权利要求1所述的一种纳米切削刀具陶瓷材料，其特征在于所述的纳米切削刀具陶瓷材料由以下成分按照重量比组成：3.根据权利要求1所述的一种纳米切削刀具陶瓷材料，其特征在于所述的纳米切削刀具陶瓷材料由以下成分按照重量比组成：2CN104556987A权利要求书2/2页4.一种纳米切削刀具陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述的纳米切削刀具陶瓷材料的制备方法包括下述的步骤：(1)按重量取纳米氧化铝25-38份、碳化钛4-9份、氮化铝5-11份、二氧化硅8-15份、二硼化钛4-8份、氮化硼2-7份、碳化钼4-8份、硅化钨3-10份，将上述的材料加入至高速混合机中，进行混合，高速混合机转速为60-120r/min；(2)在高速混合机中混合均匀后，在球磨机中对粉料球磨，球磨机中球料比为40:1-60:1，球磨时间为2.5-4.5h，时间到后停止球磨；(3)打开高温烧结炉，将球磨后的粉末材料在高温烧结炉中进行高温烧结，高温烧结炉升温速率为40℃/min，首先升温至高温烧结炉内温度为650-720℃，恒温烧结，烧结时间为2-4h，再升高高温烧结炉内温度为980-1110℃，恒温烧结，烧结时间为3-4h，缓慢降温，制备得纳米切削刀具陶瓷材料。5.根据权利要求4所述的一种纳米切削刀具陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述的纳米切削刀具陶瓷材料的制备方法中球磨机中球料比为50:1，球磨时间为3.5h。6.根据权利要求4所述的一种纳米切削刀具陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述的纳米切削刀具陶瓷材料的制备方法中首先升温至高温烧结炉内温度为690℃，恒温烧结，烧结时间为3h。7.根据权利要求4所述的一种纳米切削刀具陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述的纳米切削刀具陶瓷材料的制备方法中再升高高温烧结炉内温度为1040℃，恒温烧结，烧结时间为4h。3CN104556987A说明书1/5页一种纳米切削刀具陶瓷材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于陶瓷材料领域，涉及一种纳米陶瓷材料及其制备方法，具体是涉及一种纳米切削刀具陶瓷材料及其制备方法。背景技术[0002]在机械加工中，切削、磨削加工目前仍是零件最终形成的主要工艺手段。切削加工的主要发展方向之一是高速切削(包括高速软切削、高速硬切削、高速干切削、大进给量切削等)。高速切削时，随着切削速度的提高，切削力逐渐减小，切削温升逐渐趋缓，加工表面质量提高，加工成本降低。为实现切削加工的高速化，必须研究及开发与高速切削相适应的刀具材料。制造刀具的材料必须具有很高的高温硬度和耐磨性，必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性，良好的工艺性(切削加工、锻造和热处理等)，并不易变形。陶瓷材料在切削刀具中有较大的用途，当陶瓷材料应用于切削刀具中时，如何提高切削刀具的硬度和抗弯强度，是一个需要深入研究的领域。发明内容[0003]要解决的技术问题：切削刀具陶瓷材料的种类较多，用于切削刀具的陶瓷材料的硬度、抗弯强度对切削刀具的性能有非常大的作用，本发明的目的是为了解决现有切削刀具其硬度较低、抗弯强度较低的技术难题，提供一种硬度高、抗弯强度大的切削刀具陶瓷材料及其制备方法。[0004]技术方案：针对上述的问题，本发明公开了一种纳米切削刀具陶瓷材料及其制备方法；其中，所述的纳米切削刀具陶瓷材料由以下成分按照重