日本在金屬陶瓷切削刀具的開發(fā)研制方面居世界領(lǐng)先地位,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Y(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)的許育東最近用納米級(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!鷫褐啤婵諢Y(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。