一种TICN金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201010295574.8	申请日：	2010.09.29
公开号：	CN102433482A	公开日：	2012.05.02
当前法律状态：	驳回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):C22C 29/04申请公布日:20120502\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):C22C 29/04申请日:20100929\|\|\|公开
IPC分类号：	C22C29/04; B22F3/16	主分类号：	C22C29/04
申请人：	成都邦普合金材料有限公司
发明人：	李克林
地址：	610000 四川省成都市高新西区百草路16号附1号
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内容摘要

一种Ti(CN)金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，它涉及木工刀具材料技术领域。它的配方组成为：Ti(CN)粉末50-65％、钴粉5-10％、镍粉5-10％、钼粉8-15％、碳化钨粉10-20％、碳化钽粉4-8％、碳化铬和碳化钒粉0-1.0％；它的制备方法为：配料→球磨→喷雾干燥→压制→压力烧结→成品。它与其他刀具材料相比，该刀具的耐用度和使用寿命提高1-10倍，切削速度提高1.5-3倍，切削加工费用下降20％-40％，为金属陶瓷刀具加工木工复合材料提供了广泛的应用前景。

权利要求书

1：一种 Ti(CN) 金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于它的配方组成为： Ti(CN) 粉末 50-65％、钴粉 5-10％、镍粉 5-10％、钼粉 8-15％、碳化钨粉 10-20％、碳化钽粉 4-8％、碳化铬和碳化钒粉 0-1.0％；它的制备方法为：配料→球磨→喷雾干燥→压制→压力烧结→成品。
2：根据权利要求 1 所述的一种 Ti(CN) 金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于它的具体制备方法为：将原料粉末按照上述质量百分数的比例配料后加入用硬质合金做研磨体的滚动球磨机，球磨机的转速为： 30-40 转 / 分钟，球磨的球料比为： 5-11 ∶ 1，球磨介质为无水乙醇，同时加入原料总质量 4.0-4.5％的成型剂及 0.5-1.0％的表面活化剂，累计的球磨时间为： 72-120 小时，球磨到点后的料浆采用喷雾干燥进行雾化干燥，干燥温度： 80 ℃ -100 ℃，干燥时间： 100-160 分钟，得到的喷雾干燥混合粒料的松装密度为： 3 2.0-
3： 3g/cm ，流动性为： 30-50 秒 /50g，将达到该要求的喷雾粒料通过精密压机成型在压力烧结炉中进行烧结，其烧结工艺为：脱成型剂温度 30℃ -500℃，时间 360-480 分钟，载气流量 15-60 升 / 分；烧结温度 1410℃ -1460℃，载气压力： 4.0-6.0MPa，保温时间： 40-70 分钟。 3. 根据权利要求 1 所述的一种 Ti(CN) 金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于所述的 Ti(CN) 粉末中碳原子与氮原子的摩尔比为 7 ∶ 3。 4. 根据权利要求 1 所述的一种 Ti(CN) 金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于所述的 Ti(CN) 粉末中碳原子与氮原子的摩尔比为 3 ∶ 7。 5. 根据权利要求 1 所述的一种 Ti(CN) 金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于所述的碳化铬和碳化钒粉单一加入，总计的加入比例在 0-1.0％。 6. 根据权利要求 1 所述的一种 Ti(CN) 金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于所述的碳化铬和碳化钒粉任意比例混合加入，总计的加入比例在 0-1.0％。 7. 根据权利要求 1 所述的一种 Ti(CN) 金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于所述的木工刀具材料纯度均大于 99.5％，平均粒度小于 2.0μm。
4： 0-4.5％的成型剂及 0.5-1.0％的表面活化剂，累计的球磨时间为： 72-120 小时，球磨到点后的料浆采用喷雾干燥进行雾化干燥，干燥温度： 80 ℃ -100 ℃，干燥时间： 100-160 分钟，得到的喷雾干燥混合粒料的松装密度为： 3 2.0-3.3g/cm ，流动性为： 30-50 秒 /50g，将达到该要求的喷雾粒料通过精密压机成型在压力烧结炉中进行烧结，其烧结工艺为：脱成型剂温度 30℃ -500℃，时间 360-480 分钟，载气流量 15-60 升 / 分；烧结温度 1410℃ -1460℃，载气压力： 4.0-6.0MPa，保温时间： 40-70 分钟。 3. 根据权利要求 1 所述的一种 Ti(CN) 金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于所述的 Ti(CN) 粉末中碳原子与氮原子的摩尔比为 7 ∶ 3。 4. 根据权利要求 1 所述的一种 Ti(CN) 金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于所述的 Ti(CN) 粉末中碳原子与氮原子的摩尔比为 3 ∶ 7。
5：根据权利要求 1 所述的一种 Ti(CN) 金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于所述的碳化铬和碳化钒粉单一加入，总计的加入比例在 0-1.0％。 6. 根据权利要求 1 所述的一种 Ti(CN) 金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于所述的碳化铬和碳化钒粉任意比例混合加入，总计的加入比例在 0-1.0％。 7. 根据权利要求 1 所述的一种 Ti(CN) 金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于所述的木工刀具材料纯度均大于 99.5％，平均粒度小于 2.0μm。
6： 0MPa，保温时间： 40-70 分钟。 3. 根据权利要求 1 所述的一种 Ti(CN) 金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于所述的 Ti(CN) 粉末中碳原子与氮原子的摩尔比为 7 ∶ 3。 4. 根据权利要求 1 所述的一种 Ti(CN) 金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于所述的 Ti(CN) 粉末中碳原子与氮原子的摩尔比为 3 ∶ 7。 5. 根据权利要求 1 所述的一种 Ti(CN) 金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于所述的碳化铬和碳化钒粉单一加入，总计的加入比例在 0-1.0％。 6. 根据权利要求 1 所述的一种 Ti(CN) 金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于所述的碳化铬和碳化钒粉任意比例混合加入，总计的加入比例在 0-1.0％。
7：根据权利要求 1 所述的一种 Ti(CN) 金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于所述的木工刀具材料纯度均大于 99.5％，平均粒度小于 2.0μm。

说明书

一种 Ti(CN) 金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法
    技术领域：
     本发明涉及木工刀具材料技术领域，具体涉及一种 Ti(CN) 金属陶瓷的木工刀具材料及制备这种材料所采用的粉末冶金制造技术。背景技术：
     通常木工刀具材料主要包括碳素工具钢、合金工具钢、斯太立合金、高速钢等，这些材料常用于低切削速度、低进料速度及加工精度要求不高的场合，一般用于实木加工。随着纤维板、刨花板、胶合板和层积材等木质复合材料的出现，这些传统的切削材料已不能满足工艺要求，原用于金属加工的硬质合金材料，现已广泛的应用于木材加工，逐步替代了高速钢等材料；聚晶金刚石、聚晶立方氮化硼由于具有极高的硬度和耐磨性，摩擦系数小、热膨胀系数低，切削时不易产生积屑瘤，刀刃不易钝化并可以获得较高质量的表面等优点也已成为木工刀具材料的新秀。但现有的木工刀具具有以下缺点：
     1、制造成本较高。由于高速钢、硬质合金和超硬材料系采用 W、 Cr、 Co 或 PCD( 人造聚晶金刚石 )、 PCBN( 聚晶立方氮化硼 )，高速钢虽然制造成本较其他材料低，但在加工高强度的木工复合材料方面由于受到加工效率和表面光洁度的影响应用受到限制；硬质合金、 PCD、 PCBN 材料虽能够满足高强度木工复合材料的加工要求，其制造工艺和配方决定了材料成本较高。
     2、刀具材料的选择存在耐磨性 ( 硬度 ) 和韧性 ( 强度 ) 的矛盾。
     3、抗腐蚀能力较差。由于木材中含有酸性物质，刀具易被腐蚀。金属陶瓷刀具广泛应用于金属切削加工领域，高的切削速度和高的工件表洁度是其应用的一个显著特征，由于它的密度只有硬质合金的一半，其单片成本与硬质合金、 PCD、 PCBN 相比具有较大优势。木工刀具材料现在主要以高速钢和硬质合金为主，随着纤维板、刨花板等木质复合材料的出现，对加工效率和木材的表面光洁度提出了更高的要求，刀具材料必须具备高硬度和高强度的特征才能适应这一趋势。但长期以来，金属陶瓷刀具材料虽具有高的硬度，但脆性大、韧性差，其应用受到一定的限制。发明内容：
     本发明的目的是提供一种 Ti(CN) 金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，它解决了现有金属陶瓷刀具材料脆性大、韧性差的缺点，制造工艺与硬质合金制造工艺相同。由于 Ti(CN) 金属陶瓷刀具材料的密度只有硬质合金的一半 ( 或更低 )，其木工刀具材料的单件制造成本也将比硬质合金、 PCD、 PCBN 等材料低一半以上，应用前景非常广阔。
     为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它的配方组成为： Ti(CN) 粉末 50-65％、钴粉 5-10％、镍粉 5-10％、钼粉 8-15％、碳化钨粉 10-20％、碳化钽粉 4-8％、碳化铬和碳化钒粉 0-1.0％；它的制备方法为：配料→球磨→喷雾干燥→压制→压力烧结→成品。
     上述金属陶瓷原料配方中， Ti(CN) 粉末中碳原子与氮原子的摩尔比为 7 ∶ 3 或3 ∶ 7。碳化铬和碳化钒粉可以单一加入也可任意比例混合加入，但总计的加入比例在 0-1.0％。
     上述金属陶瓷原料的纯度均大于 99.5％，平均粒度小于 2.0μm。
     本发明通过优化 Ti(CN) 金属陶瓷的材料配方，利用气氛烧结及压力烧结工艺改善了液相对 Ti(CN)、 WC 的润湿性，强化了晶界，提高了各组成相得的结合强度，最终得到不低于如下规定的物理机械性能和金相组织结构。
     本发明在热稳定性、导热性、耐蚀性、抗氧化性及高温硬度、高温强度等方面具有明显优势。与其他刀具材料相比，该刀具的耐用度和使用寿命提高 1-10 倍，切削速度提高 1.5-3 倍，切削加工费用下降 20％一 40％，为金属陶瓷刀具加工木工复合材料提供了广泛的应用前景。附图说明：
     图 1 为本发明规定的物理机械性能示意图，
     图 2 为本发明规定的金相组织结构示意图。具体实施方式：参照图 1-2，本具体实施方式采用以下技术方案：它的配方组成为： Ti(CN) 粉末 50-65％、钴粉 5-10％、镍粉 5-10％、钼粉 8-15％、碳化钨粉 10-20％、碳化钽粉 4-8％、碳化铬和碳化钒粉 0-1.0％；它的制备方法为：配料→球磨→喷雾干燥→压制→压力烧结→成品。
     它的具体制备方法为：将原料粉末按照上述质量百分数的比例配料后加入用硬质合金做研磨体的滚动球磨机，球磨机的转速为： 30-40 转 / 分钟，球磨的球料比为： 5-11 ∶ 1，球磨介质为无水乙醇，同时加入原料总质量 4.0-4.5％的成型剂及 0.5-1.0％的表面活化剂，累计的球磨时间为： 72-120 小时，球磨到点后的料浆采用喷雾干燥进行雾化干燥，干燥温度： 80℃ -100℃，干燥时间： 100-160 分钟，得到的喷雾干燥混合粒料的松装密 3 度为： 2.0-3.3g/cm ，流动性为： 30-50 秒 /50g，将达到该要求的喷雾粒料通过精密压机成型在压力烧结炉中进行烧结，其烧结工艺为：脱成型剂温度 30℃ -500℃，时间 360-480 分钟，载气流量 15-60 升 / 分；烧结温度 1410℃ -1460℃，载气压力： 4.0-6.0MPa，保温时间： 40-70 分钟。
     烧结后的物理机械性能及金相组织结构满足规定的要求，如图 1、图 2。
     上述金属陶瓷原料配方中， Ti(CN) 粉末中碳原子与氮原子的摩尔比为 7 ∶ 3 或 3 ∶ 7。碳化铬和碳化钒粉可以单一加入也可任意比例混合加入，但总计的加入比例在 0-1.0％。
     上述金属陶瓷原料的纯度均大于 99.5％，平均粒度小于 2.0μm。
     本具体实施方式通过优化 Ti(CN) 金属陶瓷的材料配方，利用气氛烧结及压力烧结工艺改善了液相对 Ti(CN)、 WC 的润湿性，强化了晶界，提高了各组成相得的结合强度。
     本具体实施方式在热稳定性、导热性、耐蚀性、抗氧化性及高温硬度、高温强度等方面具有明显优势。与其他刀具材料相比，该刀具的耐用度和使用寿命提高 1-10 倍，切削速度提高 1.5-3 倍，切削加工费用下降 20％ -40％，为金属陶瓷刀具加工木工复合材料提供
     了广泛的应用前景。
     实施例 1 ：
     将质量百分数按照 Ti(CN) 粉： 55％；钴粉： 6％；镍粉： 6％；钼粉： 8％；碳化钨粉： 20％；碳化钽粉： 5％的比例配料后加入用硬质合金做研磨体的滚动球磨机 ( 原料的纯度均大于 99.5 ％，平均粒度小于 2.0μm)，球磨机的转速为： 35 转 / 分钟，球磨的球料比为： 10 ∶ 1，球磨介质为无水乙醇，同时加入原料总质量 4.1％的成型剂及 0.3％的油酸、 0.4％的硬脂酸，累计的球磨时间为： 96 小时，球磨到点后的料浆采用喷雾干燥进行雾化干燥，干燥出口温度： 90 ℃，干燥时间： 120 分钟，得到的喷雾干燥混合粒料的松装密度为： 2.95g/ 3 cm ，流动性为： 37 秒 /50g，将达到该要求的喷雾粒料通过精密压机成型在压力烧结炉中进行烧结，其烧结工艺为：脱成型剂温度 30℃ -500℃，时间 380 分钟，载气流量 40 升 / 分；烧结温度 1440℃，载气压力： 5.5MPa，保温时间： 60 分钟。
     烧结后的物理机械性能及金相组织结构为：密度： 6.98g/cm3 ；硬度： HRA93.0 ；强度 TRS ： 2020MPa ；金相： A02B02C00E00。
     用这种金属陶瓷刀具材料制成 50*12*12 木工刀，加工中密度纤维木质板，切削速度： 300m/min ；切深： 1.5mm ；进给量： 0.3mm/z，切削寿命为 30min，每单件刀具的成本仅是硬质合金的 1/2。
     实施例 2 ：
     将质量百分数按照 Ti(CN) 粉： 60％；钴粉： 7％；镍粉： 7％；钼粉： 10％；碳化钨粉： 10.2％；碳化钽粉： 5％；碳化铬粉： 0.4％；碳化钒粉： 0.4％的比例配料后加入用硬质合金做研磨体的滚动球磨机 ( 原料的纯度均大于 99.5％，平均粒度小于 2.0μm)，球磨机的转速为： 35 转 / 分钟，球磨的球料比为： 10 ∶ 1，球磨介质为无水乙醇，同时加入原料总质量 4.2％的成型剂及 0.3％的油酸、 0.3％的硬脂酸，累计的球磨时间为： 100 小时，球磨到点后的料浆采用喷雾干燥进行雾化干燥，干燥出口温度： 90℃，干燥时间： 120 分钟，得到的喷雾 3 干燥混合粒料的松装密度为： 3.10g/cm ，流动性为： 34 秒 /50g，将达到该要求的喷雾粒料通过精密压机成型在压力烧结炉中进行烧结，其烧结工艺为：脱成型剂温度 30℃ -500℃，时间 480 分钟，载气流量 40 升 / 分；烧结温度 1420℃，载气压力： 5.0MPa，保温时间： 60 分钟。
     烧结后的物理机械性能及金相组织结构为：密度： 6.70g/cm3 ；硬度： HRA93.0 ；强度 TRS ： 2100MPa ；金相： A02 B02 C00 E00。
     用这种金属陶瓷刀具材料制成 30*7.0*4.0T 指接刀，加工竹木复合板，切削速度： 350m/min ；切深： 1.5mm ；进给量： 0.5mm/z，切削寿命为 90min，刀具后刀面磨损 VB ： 0.35mm，每单件刀具的成本仅是硬质合金的 1/4。
     实施例 3 ：
     将质量百分数按照 Ti(CN) 粉： 54％；钴粉： 9％；镍粉： 11％；钼粉： 10％；碳化钨粉： 10.2％；碳化钽粉： 5％；碳化铬粉： 0.8％的比例配料后加入用硬质合金做研磨体的滚动球磨机 ( 原料的纯度均大于 99.5％，平均粒度小于 2.0μm)，球磨机的转速为： 35 转 / 分钟，球磨的球料比为： 10 ∶ 1，球磨介质为无水乙醇，同时加入原料总质量 4.1％的成型剂及 0.3％的油酸、 0.4％的硬脂酸，累计的球磨时间为： 110 小时，球磨到点后的料浆采用喷雾干燥进行雾化干燥，干燥出口温度： 90℃，干燥时间： 130 分钟，得到的喷雾干燥混合粒料的松装密度为： 3.00g/cm3，流动性为： 35 秒 /50g，将达到该要求的喷雾粒料通过精密压机成型在压力烧结炉中进行烧结，其烧结工艺为：脱成型剂温度 30℃ -500℃，时间 470 分钟，载气流量 35 升 / 分；烧结温度 1410℃，载气压力： 5.5MPa，保温时间： 60 分钟。
     烧结后的物理机械性能及金相组织结构为：密度： 7.02g/cm3 ；硬度： HRA93.5 ；强度 TRS ： 2200MPa ；金相： A02 B02 C00 E00。
     用这种金属陶瓷刀具材料制成 14*14*2.0 木工刀，加工竹木复合板，切削速度： 400m/min ；切深： 1.0mm ；进给量： 0.3mm/z，切削寿命为 50min，每单件刀具的成本仅是硬质合金的 1/3。

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1、(10)申请公布号 CN 102433482 A(43)申请公布日 2012.05.02CN102433482A*CN102433482A*(21)申请号 201010295574.8(22)申请日 2010.09.29C22C 29/04(2006.01)B22F 3/16(2006.01)(71)申请人成都邦普合金材料有限公司地址 610000 四川省成都市高新西区百草路16号附1号(72)发明人李克林(54) 发明名称一种Ti(CN)金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法(57) 摘要一种Ti(CN)金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，它涉及木工刀具材料技术领域。它的配方组成为：Ti(CN)。

2、粉末50-65、钴粉5-10、镍粉5-10、钼粉8-15、碳化钨粉10-20、碳化钽粉4-8、碳化铬和碳化钒粉0-1.0；它的制备方法为：配料球磨喷雾干燥压制压力烧结成品。它与其他刀具材料相比，该刀具的耐用度和使用寿命提高1-10倍，切削速度提高1.5-3倍，切削加工费用下降20-40，为金属陶瓷刀具加工木工复合材料提供了广泛的应用前景。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页说明书 4 页附图 1 页CN 102433486 A 1/1页21.一种Ti(CN)金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于它的配方组成为：Ti(CN)。

3、粉末50-65、钴粉5-10、镍粉5-10、钼粉8-15、碳化钨粉10-20、碳化钽粉4-8、碳化铬和碳化钒粉0-1.0；它的制备方法为：配料球磨喷雾干燥压制压力烧结成品。2.根据权利要求1所述的一种Ti(CN)金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于它的具体制备方法为：将原料粉末按照上述质量百分数的比例配料后加入用硬质合金做研磨体的滚动球磨机，球磨机的转速为：30-40转/分钟，球磨的球料比为：5-111，球磨介质为无水乙醇，同时加入原料总质量4.0-4.5的成型剂及0.5-1.0的表面活化剂，累计的球磨时间为：72-120小时，球磨到点后的料浆采用喷雾干燥进行雾化干燥，干燥温度：80。

4、-100，干燥时间：100-160分钟，得到的喷雾干燥混合粒料的松装密度为：2.0-3.3g/cm3，流动性为：30-50秒/50g，将达到该要求的喷雾粒料通过精密压机成型在压力烧结炉中进行烧结，其烧结工艺为：脱成型剂温度30-500，时间360-480分钟，载气流量15-60升/分；烧结温度1410-1460，载气压力：4.0-6.0MPa，保温时间：40-70分钟。3.根据权利要求1所述的一种Ti(CN)金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于所述的Ti(CN)粉末中碳原子与氮原子的摩尔比为73。4.根据权利要求1所述的一种Ti(CN)金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于所。

5、述的Ti(CN)粉末中碳原子与氮原子的摩尔比为37。5.根据权利要求1所述的一种Ti(CN)金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于所述的碳化铬和碳化钒粉单一加入，总计的加入比例在0-1.0。6.根据权利要求1所述的一种Ti(CN)金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于所述的碳化铬和碳化钒粉任意比例混合加入，总计的加入比例在0-1.0。7.根据权利要求1所述的一种Ti(CN)金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，其特征在于所述的木工刀具材料纯度均大于99.5，平均粒度小于2.0m。权利要求书CN 102433482 ACN 102433486 A 1/4页3一种 Ti(CN。

6、) 金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法技术领域：0001 本发明涉及木工刀具材料技术领域，具体涉及一种Ti(CN)金属陶瓷的木工刀具材料及制备这种材料所采用的粉末冶金制造技术。背景技术：0002 通常木工刀具材料主要包括碳素工具钢、合金工具钢、斯太立合金、高速钢等，这些材料常用于低切削速度、低进料速度及加工精度要求不高的场合，一般用于实木加工。随着纤维板、刨花板、胶合板和层积材等木质复合材料的出现，这些传统的切削材料已不能满足工艺要求，原用于金属加工的硬质合金材料，现已广泛的应用于木材加工，逐步替代了高速钢等材料；聚晶金刚石、聚晶立方氮化硼由于具有极高的硬度和耐磨性，摩擦系数小、热膨胀系数。

7、低，切削时不易产生积屑瘤，刀刃不易钝化并可以获得较高质量的表面等优点也已成为木工刀具材料的新秀。但现有的木工刀具具有以下缺点：0003 1、制造成本较高。由于高速钢、硬质合金和超硬材料系采用W、Cr、Co或PCD(人造聚晶金刚石)、PCBN(聚晶立方氮化硼)，高速钢虽然制造成本较其他材料低，但在加工高强度的木工复合材料方面由于受到加工效率和表面光洁度的影响应用受到限制；硬质合金、PCD、PCBN材料虽能够满足高强度木工复合材料的加工要求，其制造工艺和配方决定了材料成本较高。0004 2、刀具材料的选择存在耐磨性(硬度)和韧性(强度)的矛盾。0005 3、抗腐蚀能力较差。由于木材中含有酸性物质，。

8、刀具易被腐蚀。金属陶瓷刀具广泛应用于金属切削加工领域，高的切削速度和高的工件表洁度是其应用的一个显著特征，由于它的密度只有硬质合金的一半，其单片成本与硬质合金、PCD、PCBN相比具有较大优势。木工刀具材料现在主要以高速钢和硬质合金为主，随着纤维板、刨花板等木质复合材料的出现，对加工效率和木材的表面光洁度提出了更高的要求，刀具材料必须具备高硬度和高强度的特征才能适应这一趋势。但长期以来，金属陶瓷刀具材料虽具有高的硬度，但脆性大、韧性差，其应用受到一定的限制。发明内容：0006 本发明的目的是提供一种Ti(CN)金属陶瓷的木工刀具材料及其制备方法，它解决了现有金属陶瓷刀具材料脆性大、韧性差的缺。

9、点，制造工艺与硬质合金制造工艺相同。由于Ti(CN)金属陶瓷刀具材料的密度只有硬质合金的一半(或更低)，其木工刀具材料的单件制造成本也将比硬质合金、PCD、PCBN等材料低一半以上，应用前景非常广阔。0007 为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它的配方组成为：Ti(CN)粉末50-65、钴粉5-10、镍粉5-10、钼粉8-15、碳化钨粉10-20、碳化钽粉4-8、碳化铬和碳化钒粉0-1.0；它的制备方法为：配料球磨喷雾干燥压制压力烧结成品。0008 上述金属陶瓷原料配方中，Ti(CN)粉末中碳原子与氮原子的摩尔比为73或说明书CN 102433482 ACN 1024。

10、33486 A 2/4页437。碳化铬和碳化钒粉可以单一加入也可任意比例混合加入，但总计的加入比例在0-1.0。0009 上述金属陶瓷原料的纯度均大于99.5，平均粒度小于2.0m。0010 本发明通过优化Ti(CN)金属陶瓷的材料配方，利用气氛烧结及压力烧结工艺改善了液相对Ti(CN)、WC的润湿性，强化了晶界，提高了各组成相得的结合强度，最终得到不低于如下规定的物理机械性能和金相组织结构。0011 本发明在热稳定性、导热性、耐蚀性、抗氧化性及高温硬度、高温强度等方面具有明显优势。与其他刀具材料相比，该刀具的耐用度和使用寿命提高1-10倍，切削速度提高1.5-3倍，切削加工费用下降20一40。

11、，为金属陶瓷刀具加工木工复合材料提供了广泛的应用前景。附图说明：0012 图1为本发明规定的物理机械性能示意图，0013 图2为本发明规定的金相组织结构示意图。具体实施方式：0014 参照图1-2，本具体实施方式采用以下技术方案：它的配方组成为：Ti(CN)粉末50-65、钴粉5-10、镍粉5-10、钼粉8-15、碳化钨粉10-20、碳化钽粉4-8、碳化铬和碳化钒粉0-1.0；它的制备方法为：配料球磨喷雾干燥压制压力烧结成品。0015 它的具体制备方法为：将原料粉末按照上述质量百分数的比例配料后加入用硬质合金做研磨体的滚动球磨机，球磨机的转速为：30-40转/分钟，球磨的球料比为：5-11。

12、1，球磨介质为无水乙醇，同时加入原料总质量4.0-4.5的成型剂及0.5-1.0的表面活化剂，累计的球磨时间为：72-120小时，球磨到点后的料浆采用喷雾干燥进行雾化干燥，干燥温度：80-100，干燥时间：100-160分钟，得到的喷雾干燥混合粒料的松装密度为：2.0-3.3g/cm3，流动性为：30-50秒/50g，将达到该要求的喷雾粒料通过精密压机成型在压力烧结炉中进行烧结，其烧结工艺为：脱成型剂温度30-500，时间360-480分钟，载气流量15-60升/分；烧结温度1410-1460，载气压力：4.0-6.0MPa，保温时间：40-70分钟。0016 烧结后的物理机械性能及金相组织结。

13、构满足规定的要求，如图1、图2。0017 上述金属陶瓷原料配方中，Ti(CN)粉末中碳原子与氮原子的摩尔比为73或37。碳化铬和碳化钒粉可以单一加入也可任意比例混合加入，但总计的加入比例在0-1.0。0018 上述金属陶瓷原料的纯度均大于99.5，平均粒度小于2.0m。0019 本具体实施方式通过优化Ti(CN)金属陶瓷的材料配方，利用气氛烧结及压力烧结工艺改善了液相对Ti(CN)、WC的润湿性，强化了晶界，提高了各组成相得的结合强度。0020 本具体实施方式在热稳定性、导热性、耐蚀性、抗氧化性及高温硬度、高温强度等方面具有明显优势。与其他刀具材料相比，该刀具的耐用度和使用寿命提高1-10倍，。

14、切削速度提高1.5-3倍，切削加工费用下降20-40，为金属陶瓷刀具加工木工复合材料提供说明书CN 102433482 ACN 102433486 A 3/4页5了广泛的应用前景。0021 实施例1：0022 将质量百分数按照Ti(CN)粉：55；钴粉：6；镍粉：6；钼粉：8；碳化钨粉：20；碳化钽粉：5的比例配料后加入用硬质合金做研磨体的滚动球磨机(原料的纯度均大于99.5，平均粒度小于2.0m)，球磨机的转速为：35转/分钟，球磨的球料比为：101，球磨介质为无水乙醇，同时加入原料总质量4.1的成型剂及0.3的油酸、0.4的硬脂酸，累计的球磨时间为：96小时，球磨到点后的料浆采用喷雾干。

15、燥进行雾化干燥，干燥出口温度：90，干燥时间：120分钟，得到的喷雾干燥混合粒料的松装密度为：2.95g/cm3，流动性为：37秒/50g，将达到该要求的喷雾粒料通过精密压机成型在压力烧结炉中进行烧结，其烧结工艺为：脱成型剂温度30-500，时间380分钟，载气流量40升/分；烧结温度1440，载气压力：5.5MPa，保温时间：60分钟。0023 烧结后的物理机械性能及金相组织结构为：密度：6.98g/cm3；硬度：HRA93.0；强度TRS：2020MPa；金相：A02B02C00E00。0024 用这种金属陶瓷刀具材料制成50*12*12木工刀，加工中密度纤维木质板，切削速度：300m/m。

16、in；切深：1.5mm；进给量：0.3mm/z，切削寿命为30min，每单件刀具的成本仅是硬质合金的1/2。0025 实施例2：0026 将质量百分数按照Ti(CN)粉：60；钴粉：7；镍粉：7；钼粉：10；碳化钨粉：10.2；碳化钽粉：5；碳化铬粉：0.4；碳化钒粉：0.4的比例配料后加入用硬质合金做研磨体的滚动球磨机(原料的纯度均大于99.5，平均粒度小于2.0m)，球磨机的转速为：35转/分钟，球磨的球料比为：101，球磨介质为无水乙醇，同时加入原料总质量4.2的成型剂及0.3的油酸、0.3的硬脂酸，累计的球磨时间为：100小时，球磨到点后的料浆采用喷雾干燥进行雾化干燥，干燥出口温度：9。

17、0，干燥时间：120分钟，得到的喷雾干燥混合粒料的松装密度为：3.10g/cm3，流动性为：34秒/50g，将达到该要求的喷雾粒料通过精密压机成型在压力烧结炉中进行烧结，其烧结工艺为：脱成型剂温度30-500，时间480分钟，载气流量40升/分；烧结温度1420，载气压力：5.0MPa，保温时间：60分钟。0027 烧结后的物理机械性能及金相组织结构为：密度：6.70g/cm3；硬度：HRA93.0；强度TRS：2100MPa；金相：A02 B02 C00 E00。0028 用这种金属陶瓷刀具材料制成30*7.0*4.0T指接刀，加工竹木复合板，切削速度：350m/min；切深：1.5mm；进。

18、给量：0.5mm/z，切削寿命为90min，刀具后刀面磨损VB：0.35mm，每单件刀具的成本仅是硬质合金的1/4。0029 实施例3：0030 将质量百分数按照Ti(CN)粉：54；钴粉：9；镍粉：11；钼粉：10；碳化钨粉：10.2；碳化钽粉：5；碳化铬粉：0.8的比例配料后加入用硬质合金做研磨体的滚动球磨机(原料的纯度均大于99.5，平均粒度小于2.0m)，球磨机的转速为：35转/分钟，球磨的球料比为：101，球磨介质为无水乙醇，同时加入原料总质量4.1的成型剂及0.3的油酸、0.4的硬脂酸，累计的球磨时间为：110小时，球磨到点后的料浆采用喷雾干燥进行雾化干燥，干燥出口温度：90，干燥。

19、时间：130分钟，得到的喷雾干燥混合粒料的松装密说明书CN 102433482 ACN 102433486 A 4/4页6度为：3.00g/cm3，流动性为：35秒/50g，将达到该要求的喷雾粒料通过精密压机成型在压力烧结炉中进行烧结，其烧结工艺为：脱成型剂温度30-500，时间470分钟，载气流量35升/分；烧结温度1410，载气压力：5.5MPa，保温时间：60分钟。0031 烧结后的物理机械性能及金相组织结构为：密度：7.02g/cm3；硬度：HRA93.5；强度TRS：2200MPa；金相：A02 B02 C00 E00。0032 用这种金属陶瓷刀具材料制成14*14*2.0木工刀，加工竹木复合板，切削速度：400m/min；切深：1.0mm；进给量：0.3mm/z，切削寿命为50min，每单件刀具的成本仅是硬质合金的1/3。说明书CN 102433482 ACN 102433486 A 1/1页7图1图2说明书附图CN 102433482 A。

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