【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于切削刀具，具體為一種氧化鋁基陶瓷切削刀具及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、al2o3陶瓷以其高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨、抗氧化及抗熱震等優(yōu)異性能，在機(jī)械、電子、化工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。純al2o3陶瓷的高溫性能好，但韌性不足，抗沖擊能力差，切削時(shí)易發(fā)生輕微崩刃，通過在al2o3基體中添加增韌材料，可明顯改善這一現(xiàn)象。
2、在al2o3中添加一定的碳化物可以提高陶瓷的強(qiáng)度和抗沖擊性；其中以添加tic的al2o3陶瓷應(yīng)用最多，為提高al2o3與tic的結(jié)合強(qiáng)度，會(huì)添加少量的金屬（ni或co）以改善al2o3和tic之間的界面潤濕性，所制備的刀具適于高速粗、精加工耐磨鑄鐵、淬硬鋼及高強(qiáng)度鋼等難加工材料。與純al2o3陶瓷相比，al2o3-tic陶瓷的抗彎強(qiáng)度無論在常溫還是高溫下，都高于純al2o3陶瓷。
3、al2o3與tic在高溫下會(huì)發(fā)生反應(yīng)：而產(chǎn)生co氣體，致使所制備的al2o3-tic陶瓷刀具的致密度低，解決的辦法是在al2o3與tic中混入y2o3以減少al2o3與tic的接觸，從而抑制反應(yīng)的發(fā)生。
4、目前工業(yè)上生產(chǎn)的al2o3-tic陶瓷刀具中的y2o3、al2o3、tic等都是以納米粉末或微米粉末的方式直接球磨混料以制得混合料粉末，尤其是y2o3及少量的金屬以粉末的形式直接進(jìn)行球磨添加，會(huì)存在混料不均的情況，在無y2o3存在的地方，會(huì)產(chǎn)生孔隙，少量金屬含量多的地方，會(huì)存在tic晶粒的異常長大，這些缺陷的存在會(huì)降低陶瓷刀具的性能，導(dǎo)致所制備的陶瓷刀具產(chǎn)品性能波動(dòng)大，給切削帶來不可預(yù)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本專利技術(shù)的主要目的是提出一種氧化鋁基陶瓷切削刀具及其制備方法，能夠得到ni及y2o3均勻包覆的ni-y2o3-al2o3復(fù)合粉體，此復(fù)合粉體可與tic直接球磨混合，制備出組織結(jié)構(gòu)均勻、相對(duì)密度大、硬度和斷裂韌性較好的al2o3-tic系陶瓷。
2、為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，本專利技術(shù)提供了如下技術(shù)方案：
3、一種氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法，包括以下步驟：
4、s1、制備復(fù)合粉體：將氧化鋁粉體與六水硝酸釔及六水硝酸鎳溶于無水乙醇所得的硝酸鹽溶液進(jìn)行球磨混合，隨后煅燒，使硝酸鹽分解，得到nio及y2o3均勻包覆的nio-y2o3-al2o3復(fù)合粉體；
5、s2、還原處理：將nio-y2o3-al2o3復(fù)合粉體置于管式爐中，通入氫氣將nio還原為金屬ni，制得ni-y2o3-al2o3復(fù)合粉體；
6、s3、制備陶瓷復(fù)合粉體：將ni-y2o3-al2o3復(fù)合粉體與tic粉體復(fù)合，經(jīng)球磨、干燥后制得al2o3-tic系陶瓷復(fù)合粉體；
7、s4、制備陶瓷切削刀具：將al2o3-tic系陶瓷復(fù)合粉體置于石墨模具中進(jìn)行熱壓燒結(jié)，制得al2o3-tic系陶瓷樣品，并通過激光切割、研磨及刃磨加工成所需形狀的陶瓷切削刀具。
8、作為本專利技術(shù)所述的一種氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法的優(yōu)選方案，其中：所述步驟s1中，六水硝酸釔及六水硝酸鎳的純度均大于99%。
9、作為本專利技術(shù)所述的一種氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法的優(yōu)選方案，其中：所述步驟s1中，硝酸鹽溶液與氧化鋁粉末進(jìn)行球磨混合的時(shí)間為4~20h。
10、作為本專利技術(shù)所述的一種氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法的優(yōu)選方案，其中：所述步驟s1中，煅燒分為兩個(gè)階段，第一階段的煅燒溫度為400~600℃，煅燒時(shí)間為2~5h，第二階段的煅燒溫度為600~900℃，煅燒時(shí)間為3~5h。
11、作為本專利技術(shù)所述的一種氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法的優(yōu)選方案，其中：所述步驟s1中，在nio-y2o3-al2o3復(fù)合粉體中，y2o3與al2o3的質(zhì)量比為1:(48~123)，nio與al2o3的質(zhì)量比為1:(20~146)。
12、作為本專利技術(shù)所述的一種氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法的優(yōu)選方案，其中：所述步驟s2中，還原溫度為600~750℃，時(shí)間為4~6h。
13、作為本專利技術(shù)所述的一種氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法的優(yōu)選方案，其中：所述步驟s2中，在還原前將所述nio-y2o3-al2o3復(fù)合粉體進(jìn)行過篩處理，篩網(wǎng)目數(shù)為100~300目。
14、作為本專利技術(shù)所述的一種氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法的優(yōu)選方案，其中：所述步驟s3中，tic粉體的粒徑為0.3~1.0μm，tic粉體的加入量是tic粉體和ni-y2o3-al2o3復(fù)合粉體總質(zhì)量的20~40wt%。
15、作為本專利技術(shù)所述的一種氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法的優(yōu)選方案，其中：所述步驟s4中，熱壓燒結(jié)溫度為1650~1750℃，加壓壓力為20~40mpa。
16、為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本專利技術(shù)的另一個(gè)方面，本專利技術(shù)提供了如下技術(shù)方案：
17、一種氧化鋁基陶瓷切削刀具，采用上述的氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法制備得到。
18、作為本專利技術(shù)所述的一種氧化鋁基陶瓷切削刀具的優(yōu)選方案，其中：氧化鋁基陶瓷切削刀具具有均勻顯微組織結(jié)構(gòu)，其相對(duì)密度≥98.5%、硬度hv3≥2050，抗彎強(qiáng)度≥800mpa、斷裂韌性kic≥6.0mpa·m1/2。
19、本專利技術(shù)的有益效果如下：
20、本專利技術(shù)提供一種氧化鋁基陶瓷切削刀具及其制備方法，采用硝酸鎳和硝酸釔的鹽溶液與al2o3進(jìn)行球磨混合，釔離子和鎳離子可以很好的包覆在al2o3的表面，再經(jīng)過鹽溶液混合物的分解及分解后產(chǎn)物的h2還原的方式，可以制備出金屬ni和y2o3均勻包覆的ni-y2o3-al2o3復(fù)合粉體，此復(fù)合粉體可直接與tic粉末進(jìn)行球磨混合，制備出組織結(jié)構(gòu)均勻、相對(duì)密度大、硬度和斷裂韌性較好的氧化鋁基陶瓷切削刀具。
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1.一種氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中，六水硝酸釔及六水硝酸鎳的純度均大于99%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中，硝酸鹽溶液與氧化鋁粉末進(jìn)行球磨混合的時(shí)間為4~20h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中，煅燒分為兩個(gè)階段，第一階段的煅燒溫度為400~600℃，煅燒時(shí)間為2~5h，第二階段的煅燒溫度為600~900℃，煅燒時(shí)間為3~5h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中，在NiO-Y2O3-Al2O3復(fù)合粉體中，Y2O3與Al2O3的質(zhì)量比為1:(48~123)，NiO與Al2O3的質(zhì)量比為1:(20~146)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中，還原溫度為600~750℃，時(shí)間為4~6h。
7.根
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中，TiC粉體的粒徑為0.3~1.0μm，TiC粉體的加入量是TiC粉體和Ni-Y2O3-Al2O3復(fù)合粉體總質(zhì)量的20~40wt%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法，其特征在于，所述步驟S4中，熱壓燒結(jié)溫度為1650~1750℃，加壓壓力為20~40MPa。
10.一種氧化鋁基陶瓷切削刀具，其特征在于，采用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法制備得到，氧化鋁基陶瓷切削刀具具有均勻顯微組織結(jié)構(gòu)，其相對(duì)密度≥98.5%、硬度HV3≥2050，抗彎強(qiáng)度≥800MPa、斷裂韌性Kic≥6.0MPa·m1/2。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中，六水硝酸釔及六水硝酸鎳的純度均大于99%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中，硝酸鹽溶液與氧化鋁粉末進(jìn)行球磨混合的時(shí)間為4~20h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中，煅燒分為兩個(gè)階段，第一階段的煅燒溫度為400~600℃，煅燒時(shí)間為2~5h，第二階段的煅燒溫度為600~900℃，煅燒時(shí)間為3~5h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中，在nio-y2o3-al2o3復(fù)合粉體中，y2o3與al2o3的質(zhì)量比為1:(48~123)，nio與al2o3的質(zhì)量比為1:(20~146)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁基陶瓷切削刀具的制備方法，其特征在于，所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：范德蔚，周愛國，鐘志強(qiáng)，薛彥，謝忠兵，胡偉軍，廖星文，李景賓，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：贛州澳克泰工具技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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