超細(xì)金屬陶瓷進(jìn)展

    Ti(CN)金屬陶瓷刀具由于具有比WC基硬質(zhì)合金刀具更好的紅硬性、較低的腐蝕性、導(dǎo)熱率和摩擦系數(shù)、較好的抗粘刀能力，在許多加工場合已成功取代WC 硬質(zhì)合金刀具。早在20世紀(jì)60年代，通過細(xì)化晶粒獲得高強(qiáng)度、高硬度和高耐磨性超細(xì)WC基硬質(zhì)合金的工藝就得到了推廣應(yīng)用，所制備的超細(xì)WC基硬質(zhì)合金廣泛用于制造加工印刷電路板的微型鉆頭、打印針及各類切削刀具，大幅度提高了工具的壽命。可以說，超細(xì)硬質(zhì)合金的設(shè)計(jì)原理、制備工藝以及生產(chǎn)設(shè)備均已比較成熟。

      日本在金屬陶瓷切削刀具的開發(fā)研制方面居世界*地位，其金屬陶瓷刀具占全部刀具生產(chǎn)量的30%。日本三菱公司報(bào)道了超細(xì)金屬陶瓷的研發(fā)進(jìn)展并推出了商品牌號(hào)NX2525和NX1010超細(xì)金屬陶瓷。這兩種超細(xì)金屬陶瓷的典型特征是硬質(zhì)相的平均晶粒度小于1μm，綜合性能非常優(yōu)異。據(jù)分析，三菱公司 NX2525和NX1010超細(xì)金屬陶瓷的制備方法是：優(yōu)質(zhì)超細(xì)Ti(CN)粉或TiC+TiN粉+Ni、Co、Mo2C、TaC、NbL、WC細(xì)粉→濕磨→選�！鷫褐啤鷼夥諢�結(jié)→熱等靜壓→成品。

      華中理工大學(xué)的熊惟皓在文獻(xiàn)中討論了粒度細(xì)化對(duì)金屬陶瓷性能的影響，認(rèn)為用較細(xì)的原料制作的金屬陶瓷其硬度和強(qiáng)度明顯提高。熊惟皓的文獻(xiàn)提出的超細(xì)金屬陶瓷的主要制備方法是：超細(xì)TiC、TiN、WC粉＋普通Mo、Ni粉→球磨→壓制→真空燒結(jié)→成品。

      合肥工業(yè)大學(xué)的許育東*近用納米級(jí)的TiN作為添加劑，對(duì)金屬陶瓷進(jìn)行了改性研究，獲得了耐磨性明顯提高的金屬陶瓷材料。其制作方法是：納米TiN＋普通TiC、Mo、Ni、C粉→濕磨→造粒→壓制→真空燒結(jié)→成品。
從以上報(bào)道可以看出，日本三菱公司在超細(xì)金屬陶瓷制備工藝中采用了氣氛燒結(jié)和熱等靜壓技術(shù)，而國內(nèi)的相關(guān)研究中沒有采用。采用氣氛燒結(jié)技術(shù)可有效地抑制 TiCN或TiN的N2分解，顯著降低合金中產(chǎn)生孔隙的可能性；采用熱等靜壓技術(shù)可改善合金的燒結(jié)性能，消除孔隙，改善各相的結(jié)合強(qiáng)度，從而提高合金的性能。

      與普通金屬陶瓷相比，超細(xì)金屬陶瓷的主要優(yōu)點(diǎn)是提高了材料的屈服強(qiáng)度與韌性。