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一种稀土金属陶瓷及其制备方法 

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申请/专利权人:中南大学

摘要:一种稀土金属陶瓷及其制备方法,属于高韧性的金属陶瓷工模具领域,涉及一种稀土元素强韧化的TiC,N基金属陶瓷及其制备方法,可应用到如高温合金等高端材料的切削加工。以TiC,N为硬质相,Ni‑Co作为粘结相,Mo2C、WC、VC、TaC和NbC作为第二相碳化物,以La2O3的形式添加稀土元素La;采用粉末混合、造粒,压制成型和烧结的粉末冶金方法制备稀土TiC,N陶瓷;通过烧结温度和烧结气氛的调控,使La2O3被还原,以固溶原子La的形式存在于Ti,MC,N环形相中,从而进一步强化该环形相的作用,提高稀土TiC,N陶瓷的性能,特别是韧性;该陶瓷的硬度、抗弯强度和断裂韧性分别达到1670‑1895HV30、1884‑2125MPa和14.0‑16.5MPa·m12。

主权项:1.一种稀土金属陶瓷,其特征在于:以TiC,N为硬质相,Ni-Co作为粘结相,Mo2C、WC、VC、TaC、HfC和NbC作为第二相碳化物,以La2O3的形式添加稀土元素La;采用粉末混合、造粒,压制成型和烧结的粉末冶金方法制备稀土TiC,N陶瓷;该金属陶瓷在烧结过程中通过溶解-沉积机制形成,在TiC,N硬质相表面形成Ti,MC,N环形相,M代表W,Mo,Ta,Hf,V,Nb元素;该环形相的出现,改善TiC,N硬质相与Ni-Co粘接相的结合能力,提高金属陶瓷的强韧性;通过烧结温度和烧结气氛的调控,使La2O3被还原,以固溶原子La的形式存在于Ti,MC,N环形相中,从而进一步强化该环形相的作用,提高稀土TiC,N陶瓷的性能,特别是韧性;该陶瓷的硬度、抗弯强度和断裂韧性分别达到1670-1895HV30、1884-2125MPa和14.0-16.5MPa·m12。

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