一種納米切削刀具陶瓷材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于陶瓷材料領(lǐng)域，涉及一種納米陶瓷材料及其制備方法，具體是涉及一 種納米切削刀具陶瓷材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在機(jī)械加工中，切削、磨削加工目前仍是零件最終形成的主要工藝手段。切削加工 的主要發(fā)展方向之一是高速切削（包括高速軟切削、高速硬切削、高速干切削、大進(jìn)給量切 削等）。高速切削時(shí)，隨著切削速度的提高，切削力逐漸減小，切削溫升逐漸趨緩，加工表面 質(zhì)量提高，加工成本降低。為實(shí)現(xiàn)切削加工的高速化，必須研宄及開(kāi)發(fā)與高速切削相適應(yīng)的 刀具材料。制造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性，必要的抗彎強(qiáng)度、沖擊韌性 和化學(xué)惰性，良好的工藝性（切削加工、鍛造和熱處理等），并不易變形。陶瓷材料在切削刀 具中有較大的用途，當(dāng)陶瓷材料應(yīng)用于切削刀具中時(shí)，如何提高切削刀具的硬度和抗彎強(qiáng) 度，是一個(gè)需要深入研宄的領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 要解決的技術(shù)問(wèn)題：切削刀具陶瓷材料的種類(lèi)較多，用于切削刀具的陶瓷材料的 硬度、抗彎強(qiáng)度對(duì)切削刀具的性能有非常大的作用，本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有切削刀 具其硬度較低、抗彎強(qiáng)度較低的技術(shù)難題，提供一種硬度高、抗彎強(qiáng)度大的切削刀具陶瓷材 料及其制備方法。
[0004] 技術(shù)方案：針對(duì)上述的問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種納米切削刀具陶瓷材料及其制備 方法；其中，所述的納米切削刀具陶瓷材料由以下成分按照重量比組成：
[0005]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種納米切削刀具陶瓷材料，其特征在于所述的納米切削刀具陶瓷材料由以下成分 按照重量比組成：
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米切削刀具陶瓷材料，其特征在于所述的納米切削刀 具陶瓷材料由以下成分按照重量比組成：
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米切削刀具陶瓷材料，其特征在于所述的納米切削刀 具陶瓷材料由以下成分按照重量比組成：
4. 一種納米切削刀具陶瓷材料的制備方法，其特征在于所述的納米切削刀具陶瓷材料 的制備方法包括下述的步驟： (1) 按重量取納米氧化鋁25-38份、碳化鈦4-9份、氮化鋁5-11份、二氧化硅8-15份、 二硼化鈦4-8份、氮化硼2-7份、碳化鉬4-8份、硅化鎢3-10份，將上述的材料加入至高速 混合機(jī)中，進(jìn)行混合，高速混合機(jī)轉(zhuǎn)速為60-120r/min; (2) 在高速混合機(jī)中混合均勻后，在球磨機(jī)中對(duì)粉料球磨，球磨機(jī)中球料比為 40:1-60:1，球磨時(shí)間為2. 5-4. 5h，時(shí)間到后停止球磨； (3) 打開(kāi)高溫?zé)Y(jié)爐，將球磨后的粉末材料在高溫?zé)Y(jié)爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，高溫?zé)Y(jié)爐 升溫速率為40°C/min，首先升溫至高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)溫度為650-720°C，恒溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)時(shí)間為 2-4h，再升高高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)溫度為980-1110°C，恒溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)時(shí)間為3-4h，緩慢降溫，制 備得納米切削刀具陶瓷材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種納米切削刀具陶瓷材料的制備方法，其特征在于所述的 納米切削刀具陶瓷材料的制備方法中球磨機(jī)中球料比為50:1，球磨時(shí)間為3. 5h。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種納米切削刀具陶瓷材料的制備方法，其特征在于所述的 納米切削刀具陶瓷材料的制備方法中首先升溫至高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)溫度為690°C，恒溫?zé)Y(jié)，燒 結(jié)時(shí)間為3h。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種納米切削刀具陶瓷材料的制備方法，其特征在于所述的 納米切削刀具陶瓷材料的制備方法中再升高高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)溫度為1040 °C，恒溫?zé)Y(jié)，燒結(jié) 時(shí)間為4h。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種納米切削刀具陶瓷材料及其制備方法，所述的陶瓷材料包括納米氧化鋁25-38份、碳化鈦4-9份、氮化鋁5-11份、二氧化硅8-15份、二硼化鈦4-8份、氮化硼2-7份、碳化鉬4-8份、硅化鎢3-10份；所述的陶瓷材料的制備方法包括下述的步驟：(1)按重量將上述的材料加入至高速混合機(jī)中，進(jìn)行混合；(2)在高速混合機(jī)中混合均勻后，在球磨機(jī)中對(duì)粉料球磨；(3)打開(kāi)高溫?zé)Y(jié)爐，將球磨后的粉末材料在高溫?zé)Y(jié)爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，制備得納米切削刀具陶瓷材料。制備得到的陶瓷材料具備了較高的硬度和抗彎強(qiáng)度，適用于切削刀具。
【IPC分類(lèi)】C04B35-10, C04B35-622
【公開(kāi)號(hào)】CN104556987
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510041444
【發(fā)明人】費(fèi)金華
【申請(qǐng)人】吳江華誠(chéng)復(fù)合材料科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月28日