一种高硬度Mo2NiB2-TiC基复合材料的制备方法与流程

本发明涉及mo2nib2基金属陶瓷相关技术，属于结构功能材料领域。具体涉及一种高硬度mo2nib2-tic基复合材料的制备方法。

背景技术：

1、金属陶瓷是由陶瓷与金属组成的复合材料，所以兼具二者的优点，如具有金属良好的韧性和强度，也具有陶瓷的硬度高、化学稳定性好和耐磨性好等优点。金属陶瓷具有优异的综合性能，在众多领域特别是耐磨材料领域有着很大的应用和发展潜力。其中，mo2nib2基金属陶瓷具有良好的力学性能、耐腐蚀、耐磨损、抗高温氧化等特性，在工磨具领域有着广泛的应用前景。

2、目前制备的mo2nib2基金属陶瓷的力学性能良好，基本符合常规工磨具服役工况，但是其硬度偏低(约为86.0hra)，限制了其进一步向更多领域推广。研究者们采用诸多方法来对其硬度进行改善，添加第二增强相是常用的方法。例如：

3、《一种碳化物增强mo2nib2金属陶瓷及其制备方法》[zl 201510292589.1]专利中通过在原料中添加c粉形成mo2c增强相来提高mo2nib2金属陶瓷的硬度，最高硬度达到88.0hra。但是该技术中mo2c增强相是通过高能球磨利用机械合金化原理制备得到，是一种分布均匀的混合物，而非固溶体或化合物，导致产品在向工业上应用及推广中存在一定的不稳定性，并且该技术对mo2nib2基金属陶瓷的硬度改善作用有限。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷或不足，本发明提供了一种高硬度mo2nib2-tic基复合材料的制备方法。

2、为此，本发明所提供的制备方法包括：将mo、ni、b和tic粉的混合粉料依次进行球磨、压制成型处理制得坯体，之后将所述坯体在真空碳管炉中进行烧结，制备mo2nib2-tic基复合材料；

3、按质量百分比计：mo为48.0％～62.0％，ni为28.0％～40.0％，b为2.0％～6.0％，tic为2.0％～12.0％。

4、可选的，烧结工艺参数为：将温度自室温以5～15℃/min的升温速率升至1220～1320℃，并保温0～50min，之后炉冷至室温。

5、进一步，所述mo2nib2-tic基复合材料中包含三相：mo2nib2硬质相，ni基粘结相，tic增强相。所述mo2nib2-tic基复合材料的硬度为88.9～90.5hra，致密度为97.92％～98.76％。

6、与现有技术相比，①本发明制备工艺简单，采用烧结制备tic增强相的方法稳定性较高，对复合材料的第二相强化效果明显；②制成的mo2nib2-tic基复合材料显微组织致密，晶粒细小，具有硬度高以及产品稳定等优点。

技术特征：

1.一种高硬度mo2nib2-tic基复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将mo、ni、b和tic粉的混合粉料依次进行球磨、压制成型制得坯体，之后将所述坯体在真空碳管炉中进行烧结，制备mo2nib2-tic基复合材料；

2.根据权利要求1所述的mo2nib2-tic基复合材料的制备方法，其特征在于，烧结工艺参数为：将温度自室温以5～15℃/min的升温速率升至1220～1320℃，并保温0～50min，之后炉冷至室温。

3.根据权利要求1所述的mo2nib2-tic基复合材料的制备方法，其特征在于，所述mo2nib2-tic基复合材料中包含三相：mo2nib2硬质相，ni基粘结相，tic增强相。

4.根据权利要求1所述的mo2nib2-tic基复合材料的制备方法，其特征在于，所述mo2nib2-tic基复合材料的硬度为88.9～90.5hra，致密度为97.92％～98.76％。

技术总结
本发明公开了一种高硬度Mo<subgt;2</subgt;NiB<subgt;2</subgt;‑TiC基复合材料的制备方法。所公开的方法包括：将Mo、Ni、B和TiC粉的混合粉料依次进行球磨、压制成型处理制得坯体，之后将所述坯体在真空碳管炉中进行烧结，制备Mo<subgt;2</subgt;NiB<subgt;2</subgt;‑TiC基复合材料；按质量百分比计：Mo为48.0％～62.0％，Ni为28.0％～40.0％，B为2.0％～6.0％，TiC为2.0％～12.0％。本发明制备工艺简单，采用烧结制备TiC增强相的方法稳定性较高，制成的Mo<subgt;2</subgt;NiB<subgt;2</subgt;‑TiC基复合材料显微组织致密，晶粒细小，硬度高。

技术研发人员：申宇鹏,蔚红建,谢五喜,刘运飞,李嘉伟,孙兵兵,张正中,刘晓军
受保护的技术使用者：西安近代化学研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11