一种切削刀具用耐热陶瓷及其制备方法转让专利

申请号 : CN201410580976.0

文献号 : CN104402454B

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相似专利:

发明人 : 席少非

申请人 : 合肥市东庐机械制造有限公司

摘要 :

一种切削刀具用耐热陶瓷,由下列重量份的原料制成:Al2O3 15-20、CaO18-22、氧化锆20-24、氮化硅30-35、氮化硼25-30、黑碳化硅9-12、磷酸锆2-3、氧化镁3-4、聚乙二醇1-1.3、乙醇适量、腐植酸钾1-1.3、去离子水适量、聚乙二醇1.7-2、耐磨助剂3-4;本发明的陶瓷耐磨性好,通过添加黑碳化硅、磷酸锆、氧化镁,大大增加了陶瓷的耐磨性、导热性,延长了刀具的使用寿命,该陶瓷成本低;通过使用本发明的耐磨助剂,能够增加陶瓷的表面光滑性、耐磨性和耐热性。

权利要求 :

1. 一种切削刀具用耐热陶瓷,其特征在于由下列重量份的原料制成:Al2O3 15-20、CaO 

18-22、氧化锆20-24、氮化硅30-35、氮化硼25-30、黑碳化硅9-12、磷酸锆2-3、氧化镁3-4、聚乙二醇1-1.3、乙醇适量、腐植酸钾1-1.3、去离子水适量、聚乙二醇1.7-2、耐磨助剂3-4; 所述耐磨助剂由下列重量份的原料制成:氮化硅1-1.4、氮化铝1-1.4、氮化钛1-1.3、氮化碳

0.4-0.7、氧化锆1-2、金刚石粉1-2、氧化铪0.3-0.4、硅烷偶联剂kh-550 1-2、氮化银0.7-

0.9、碳化硅1-2、聚丙烯酸酯0.4-0.6、乙醇6-9、水7-11;所述耐磨助剂的制备方法为:将乙醇、聚丙烯酸酯、硅烷偶联剂kh-550加入水中,搅拌均匀,再加入氧化锆、碳化硅,加热至70-

80℃,搅拌反应20-30分钟,再加入其他剩余成分,搅拌10-20分钟,超声分散6-8分钟,过滤,烘干,粉碎,过40目筛,在氮气氛围下,1380-1440℃下煅烧30-40分钟,粉碎,过40目筛,即得。

2.根据权利要求1所述切削刀具用耐热陶瓷的制备方法,其特征在于包括以下步骤:(1)将氧化锆、氮化硅、氮化硼混合,球磨,过325目筛,得到颗粒;

(2)将Al2O3、CaO、黑碳化硅、氧化镁混合,球磨,过300目筛,得到颗粒;

(3)将磷酸锆、腐植酸钾与前两步得到的颗粒混合,加入20-25%重量份的去离子水、3-

5%重量份的乙醇,混合成泥状,送入球磨机中球磨2-3个小时,干燥,送入煅烧炉中,在800-

900℃下煅烧1-2小时,取出粉碎,过300目筛,得到颗粒;

(4)将第(3)步得到的颗粒与除去离子水及聚乙二醇以外的其他剩余成分混合,加入3-

4倍重量份的去离子水、聚乙二醇,球磨2-3小时,在110-120℃下烘干,过40目筛,在1580-

1640℃下热压,热压压力为20-30MPa,热压时间为50-60分钟,即得。

说明书 :

一种切削刀具用耐热陶瓷及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及陶瓷刀具材料领域,尤其涉及一种切削刀具用耐热陶瓷及其制备方法。

背景技术

[0002] 随着高新技术的发展,机械加工业对刀具材料提出了更为严格而苛刻的要求,现在需要加工硬度更高的材料、需要更高的切削效率、加工精度也要求高了,这就要求提高刀具的性能,传统的高速钢等切削材料硬度不够,而且浪费稀缺的钼、镍等资源,因此陶瓷刀具应运而生。陶瓷切削工具具备了高硬度、高密度、耐高温,抗磁化、抗氧化、耐腐蚀性强、化学稳定性好、高耐磨性等特点,但是还是存在易碎、散热性差、抗热震性差、抗磨性能有限等缺点,需要改进,同时需要不断降低生产成本,实现企业最大利益,促进科技进步。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种切削刀具用耐热陶瓷及其制备方法,该陶瓷耐磨性好,通过添加黑碳化硅、磷酸锆、氧化镁,大大增加了陶瓷的耐磨性、导热性,延长了刀具的使用寿命,该陶瓷成本低。
[0004] 本发明的技术方案如下:
[0005] 一种切削刀具用耐热陶瓷,其特征在于由下列重量份的原料制成:Al2O3 15-20、CaO18-22、氧化锆20-24、氮化硅30-35、氮化硼25-30、黑碳化硅9-12、磷酸锆2-3、氧化镁3-4、聚乙二醇1-1.3、乙醇适量、腐植酸钾1-1.3、去离子水适量、聚乙二醇1.7-2、耐磨助剂3-
4;
[0006] 所述耐磨助剂由下列重量份的原料制成:氮化硅1-1.4、氮化铝1-1.4、氮化钛1-1.3、氮化碳0.4-0.7、氧化锆1-2、金刚石粉1-2、氧化铪0.3-0.4、硅烷偶联剂kh-550 1-2、氮化银0.7-0.9、碳化硅1-2、聚丙烯酸酯0.4-0.6、乙醇6-9、水7-11;制备方法为:将乙醇、聚丙烯酸酯、硅烷偶联剂kh-550加入水中,搅拌均匀,再加入氧化锆、碳化硅,加热至70-80℃,搅拌反应20-30分钟,再加入其他剩余成分,搅拌10-20分钟,超声分散6-8分钟,过滤,烘干,粉碎,过40目筛,在氮气氛围下,1380-1440℃下煅烧30-40分钟,粉碎,过40目筛,即得。
[0007] 所述切削刀具用耐热陶瓷的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
[0008] (1)将氧化锆、氮化硅、氮化硼混合,球磨,过325目筛,得到颗粒;
[0009] (2)将Al2O3、CaO、黑碳化硅、氧化镁混合,球磨,过300目筛,得到颗粒;
[0010] (3)将磷酸锆、腐植酸钾与前两步得到的颗粒混合,加入20-25%重量份的去离子水、3-5%重量份的乙醇,混合成泥状,送入球磨机中球磨2-3个小时,干燥,送入煅烧炉中,在800-900℃下煅烧1-2小时,取出粉碎,过300目筛,得到颗粒;
[0011] (4)将第(3)步得到的颗粒与其他剩余成分混合,加入3-4倍重量份的去离子水、聚乙二醇,球磨2-3小时,在110-120℃下烘干,过40目筛,在1580-1640℃下热压,热压压力为20-30MPa,热压时间为50-60分钟,即得。