專利名稱：高硬度高韌性金屬陶瓷組合物及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬陶瓷組合物，尤其涉及一種高硬度高韌性金屬陶瓷組合物及其制作方法。
背景技術(shù)：
隨著生活水平的提高，人們對(duì)生活品質(zhì)及外在形象的要求也越來(lái)越高，而飾品不僅起到裝飾的作用，還具有提升形象的作用。為了滿足不同客戶需求，目前市場(chǎng)上出現(xiàn)了手 表、手鏈、戒指等各種飾品，這些飾品很多采用金屬陶瓷組合物或不銹鋼等材料制成，成本較低，易出現(xiàn)形式多樣化。其中，采用金屬陶瓷組合物制作的飾品，雖具有硬度高、耐磨損的優(yōu)點(diǎn)，但也存在易碎的不足；而采用不銹鋼材料制作的飾品，韌性高，但硬度較金屬陶瓷組合物低，易產(chǎn)生劃痕，造成飾品表面不美觀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的在于，提供一種高硬度高韌性金屬陶瓷組合物，其硬度高，并具有優(yōu)良的韌性，耐磨蝕性強(qiáng)，不易碎，不易產(chǎn)生劃痕。本發(fā)明的另一目的在于提供一種高硬度高韌性金屬陶瓷組合物的制作方法，操作簡(jiǎn)單。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種高硬度高韌性金屬陶瓷組合物，其包括原料組分及其重量百分比如下碳化鈦40-70%、碳化鎢10-30%、碳化鉭1-5%、碳化鉻3-5%、鈷10-20%、及鑰 5-10%。組合物中碳化鈦的重量百分比優(yōu)選50-60%，碳化鎢的重量百分比優(yōu)選15-30%，碳化鉭的重量百分比優(yōu)選1_2%。同時(shí)，本發(fā)明提供一種高硬度高韌性金屬陶瓷組合物的制作方法，包括如下步驟步驟I，提供原料，該原料組分及其重量百分比如下碳化鈦40-70%，優(yōu)選50-60%、碳化鎢10-30%，優(yōu)選15-30%、碳化鉭1-5%，優(yōu)選1-2%、碳化鉻3-5%、鈷10_20%、及鑰5-10% ；步驟2，將各原料組分球磨攪拌，制成粉末顆粒；步驟3，高壓成型；步驟4，排膠脫脂；步驟5，真空高溫?zé)Y(jié)。步驟2中，球磨攪拌時(shí)間為48-90小時(shí)。步驟2中，粉末顆粒粒徑為0. 5-5 Um0步驟3中，高壓成型采用干壓、熱壓、或等靜壓成型。步驟4中，排膠脫脂的溫度小于或等于500°C。步驟5中，燒結(jié)溫度為1400_1450°C，保溫2_4小時(shí)。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明采用碳化鈦、碳化鎢、碳化鉭、碳化鉻、鈷、及鑰制成高硬度高韌性的金屬陶瓷組合物，該制得的組合物硬度高，具有優(yōu)良的韌性，耐磨蝕性強(qiáng)，不
易碎，不易產(chǎn)生劃痕，且對(duì)人體無(wú)刺激。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種高硬度高韌性的金屬陶瓷組合物，其包括原料組分及其重量百分比如下碳化鈦40-70%、碳化鎢10-30%、碳化鉭1-5%、碳化鉻3-5%、鈷10_20%、及鑰5_10%。該組合物采用鈷，不含鎳，對(duì)人體無(wú)刺激作用，使采用該組合物 制成的飾品具有普遍適用性。其中，碳化鈦的重量百分比優(yōu)選50-60%，碳化鎢的重量百分比優(yōu)選15-30%，碳化鉭的重量百分比優(yōu)選1_2%。該金屬陶瓷組合物的維氏硬度HV可達(dá)900-1000，斷裂韌性可達(dá)2500MPa m1/2。本發(fā)明高硬度高韌性金屬陶瓷組合物的制作方法，包括如下步驟步驟I，提供原料，該原料組分及其重量百分比如下碳化鈦40-70%，優(yōu)選50-60%、碳化鎢10-30%，優(yōu)選15-30%、碳化鉭1-5%，優(yōu)選1-2%、碳化鉻3-5%、鈷10_20%、及鑰5_10%。步驟2，將各原料組分在球磨機(jī)中球磨攪拌48-90小時(shí)，制成粒徑為0. 5-5 U m的粉末顆粒。步驟3，高壓成型，將球磨攪拌后的粉末顆粒置于預(yù)成型的模具中高壓成型，成型后脫模，獲得組合物半成品。高壓成型采用干壓、熱壓、或等靜壓成型，根據(jù)實(shí)際操作條件進(jìn)行選擇。步驟4，排膠脫脂，將高壓成型后的組合物半成品在排膠爐中加熱，進(jìn)行排膠脫脂，之后進(jìn)行自然冷卻，排膠脫脂的溫度小于或等于500°C。步驟5，真空高溫?zé)Y(jié)，將上述排膠脫脂后的組合物半成品置于燒結(jié)爐中，在真空、1400-1450°C的高溫環(huán)境下進(jìn)行燒結(jié)，保溫2-4小時(shí)，得到組合物成品。該制得的組合物維氏硬度HV可達(dá)900-1000，斷裂韌性可達(dá)2500MPa m1/2，耐磨蝕性強(qiáng)，不易碎，不易產(chǎn)生劃痕，因此采用該組合物制成的手表、戒指、手鏈等飾品具有較好的韌性，不易碎且不易產(chǎn)生劃痕，美觀實(shí)用。綜上所述，本發(fā)明采用碳化鈦、碳化鎢、碳化鉭、碳化鉻、鈷、及鑰制成高硬度高韌性的金屬陶瓷組合物，該制得的組合物硬度高，具有優(yōu)良的韌性，耐磨蝕性強(qiáng)，不易碎，不易產(chǎn)生劃痕,且對(duì)人體無(wú)刺激。以上所述，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明后附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種高硬度高韌性金屬陶瓷組合物，其特征在于，其包括原料組分及其重量百分比如下碳化鈦40-70%、碳化鎢10-30%、碳化鉭1-5%、碳化鉻3-5%、鈷10_20%、及鑰5_10%。
2.如權(quán)利要求I所述的高硬度高韌性金屬陶瓷組合物，其特征在于，碳化鈦的重量百分比優(yōu)選50-60%。
3.如權(quán)利要求I所述的高硬度高韌性金屬陶瓷組合物，其特征在于，碳化鎢的重量百分比優(yōu)選15-30%。
4.如權(quán)利要求I所述的高硬度高韌性金屬陶瓷組合物，其特征在于，碳化鉭的重量百分比優(yōu)選1_2%。
5.一種高硬度高韌性金屬陶瓷組合物的制作方法，包括如下步驟 步驟1，提供原料，該原料組分及其重量百分比如下碳化鈦40-70%，優(yōu)選50-60%、碳化鎢10-30%，優(yōu)選15-30%、碳化鉭1-5%，優(yōu)選1-2%、碳化鉻3-5%、鈷10_20%、及鑰5-10% ； 步驟2，將各原料組分球磨攪拌，制成粉末顆粒； 步驟3，高壓成型； 步驟4，排膠脫脂； 步驟5，真空高溫?zé)Y(jié)。
6.如權(quán)利要求5所述的高硬度高韌性金屬陶瓷組合物的制作方法，其特征在于，步驟2中，球磨攪拌時(shí)間為48-90小時(shí)。
7.如權(quán)利要求5所述的高硬度高韌性金屬陶瓷組合物的制作方法，其特征在于，步驟2中，粉末顆粒粒徑為0. 5-5 u m。
8.如權(quán)利要求5所述的高硬度高韌性金屬陶瓷組合物的制作方法，其特征在于，步驟3中，高壓成型采用干壓、熱壓、或等靜壓成型。
9.如權(quán)利要求5所述的高硬度高韌性金屬陶瓷組合物的制作方法，其特征在于，步驟4中，排膠脫脂的溫度小于或等于500°C。
10.如權(quán)利要求5所述的高硬度高韌性金屬陶瓷組合物的制作方法，其特征在于，步驟5中，燒結(jié)溫度為1400-1450°C，保溫2-4小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高硬度高韌性金屬陶瓷組合物及其制作方法，該高硬度高韌性金屬陶瓷組合物包括原料組分及其重量百分比如下碳化鈦40-70%、碳化鎢10-30%、碳化鉭1-5%、碳化鉻3-5%、鈷10-20%、及鉬5-10%。該高硬度高韌性金屬陶瓷組合物的制作方法包括如下步驟步驟1.提供原料；步驟2.將各原料組分球磨攪拌，制成粉末顆粒；步驟3.高壓成型；步驟4.排膠脫脂；步驟5.真空高溫?zé)Y(jié)。本發(fā)明采用碳化鈦、碳化鎢、碳化鉭、碳化鉻、鈷、及鉬制成高硬度高韌性的金屬陶瓷組合物，該制得的組合物硬度高，具有優(yōu)良的韌性，耐磨蝕性強(qiáng)，不易碎，不易產(chǎn)生劃痕，且對(duì)人體無(wú)刺激。
文檔編號(hào)C22C29/06GK102952987SQ20121047418
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者鄧湘凌 申請(qǐng)人:鄧湘凌