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公开(公告)号:CN110484892B
公开(公告)日:2021-04-27
申请号:CN201910887277.3
申请日:2019-09-19
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种高切削寿命Al2O3基CVD涂层合金及其制备方法。所述CVD涂层合金在原始沉积态条件下,涂层表面无先天性微裂纹缺陷,Al2O3层呈现压应力状态,涂层后合金抗弯强度降低幅度<30%。其制备方法是通过基体合金对Al2O3基CVD涂层特征参数的适配性设计调控,采用粉末冶金制备方法,使基体合金具有fcc‑TiCN硬质相和fcc‑(Ni–Co)基粘结相结构,不存在Co3W3C相,其中硬质相晶粒度<1.2μm;基体合金的热膨胀系数>9×10‑6/K,弹性模量>400GPa,硬度>91.0HRA,抗弯强度≥2000MPa,Palmqvist断裂韧性≥10.0MPa·m1/2。通过本发明的设计,使得采用常规CVD法制备的原始沉积态Al2O3层呈现压应力状态、涂层表面无先天性微裂纹缺陷。进而以满足难加工材料高效加工对CVD涂层刀具高性能和高寿命的需求。
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公开(公告)号:CN109881073B
公开(公告)日:2020-05-22
申请号:CN201910344887.9
申请日:2019-04-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种具有粘结金属富集层表面结构的合金及其制备方法与应用。所述粘结金属富集层表面结构的特点是合金粘结金属均质连续、均匀覆盖在合金表面,厚度在0.5~2.2μm之间;所述合金是指硬质材料,包括WC基硬质合金和TiCN基金属陶瓷。本发明制备方法是基于粉体外场隧道效应可控式诱导烧结过程中合金中液相表面定向迁移的原理,将合金或压坯埋入由高纯稀土氧化物粉末和高纯石墨粉组成的填料中,在高于合金共晶温度10~80℃,保温40~120min条件下进行真空烧结。本发明方法具有低成本、环境友好和短流程等特点,可显著提高硬质材料的焊接性能和涂层刀具的使用寿命。
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公开(公告)号:CN110284038A
公开(公告)日:2019-09-27
申请号:CN201910344878.X
申请日:2019-04-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种强(111)织构的PVD涂层及其制备方法。所述PVD涂层的单一或复合物相的晶体结构至少与fcc-TiN或fcc-AlN中的一种相同或相似,其(111)晶面织构系数>2.5。其制备方法是采用WC基硬质合金或TiCN基金属陶瓷硬质材料作为基体,通过对涂层前硬质材料基体进行第二次烧结调控,实现对其表面结构的目标调控;通过基体表面结构的改变,改变PVD涂层形核与生长条件,达到形成强(111)织构,显著提高涂层刀具使用寿命,满足难加工材料高效加工对PVD涂层刀具高性能和高寿命的需求。
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公开(公告)号:CN107541637B
公开(公告)日:2019-11-08
申请号:CN201710742005.5
申请日:2017-08-25
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明基于质量定向调控含Ti的WC粉末及其制备方法和应用,所述含Ti的WC粉末中,Ti以TiC纳米弥散相形式依附生长在WC颗粒表面,在WC粉中呈均匀分布状态;优化的Ti的质量分数为0.2~0.4%,粉末的平均粒度≤4μm。其优化的制备方法是,采用草酸钛氧铵或钛酸四丁脂溶液作为液体Ti源,通过超声波辅助液体Ti源对固体W源的浸渍混合→动态闪蒸干燥→W、Ti共碳化及其配套工艺,实现Ti以TiC纳米弥散相形式在WC粉中呈均匀分布状态和Ti含量的调控;通过固体W源原料类型及其配套工艺,调控含Ti的WC粉末的粒度与形貌。本发明有效解决了纯板状晶结构WC–Co硬质合金所需WC原料的质量可控性问题。
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公开(公告)号:CN109881073A
公开(公告)日:2019-06-14
申请号:CN201910344887.9
申请日:2019-04-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种具有粘结金属富集层表面结构的合金及其制备方法与应用。所述粘结金属富集层表面结构的特点是合金粘结金属均质连续、均匀覆盖在合金表面,厚度在0.5~2.2μm之间;所述合金是指硬质材料,包括WC基硬质合金和TiCN基金属陶瓷。本发明制备方法是基于粉体外场隧道效应可控式诱导烧结过程中合金中液相表面定向迁移的原理,将合金或压坯埋入由高纯稀土氧化物粉末和高纯石墨粉组成的填料中,在高于合金共晶温度10~80℃,保温40~120min条件下进行真空烧结。本发明方法具有低成本、环境友好和短流程等特点,可显著提高硬质材料的焊接性能和涂层刀具的使用寿命。
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公开(公告)号:CN107541637A
公开(公告)日:2018-01-05
申请号:CN201710742005.5
申请日:2017-08-25
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明基于质量定向调控含Ti的WC粉末及其制备方法和应用,所述含Ti的WC粉末中,Ti以TiC纳米弥散相形式依附生长在WC颗粒表面,在WC粉中呈均匀分布状态;优化的Ti的质量分数为0.2~0.4%,粉末的平均粒度≤4μm。其优化的制备方法是,采用草酸钛氧铵或钛酸四丁脂溶液作为液体Ti源,通过超声波辅助液体Ti源对固体W源的浸渍混合→动态闪蒸干燥→W、Ti共碳化及其配套工艺,实现Ti以TiC纳米弥散相形式在WC粉中呈均匀分布状态和Ti含量的调控;通过固体W源原料类型及其配套工艺,调控含Ti的WC粉末的粒度与形貌。本发明有效解决了纯板状晶结构WC–Co硬质合金所需WC原料的质量可控性问题。
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公开(公告)号:CN110284038B
公开(公告)日:2020-07-28
申请号:CN201910344878.X
申请日:2019-04-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种强(111)织构的PVD涂层及其制备方法。所述PVD涂层的单一或复合物相的晶体结构至少与fcc‑TiN或fcc‑AlN中的一种相同或相似,其(111)晶面织构系数>2.5。其制备方法是采用WC基硬质合金或TiCN基金属陶瓷硬质材料作为基体,通过对涂层前硬质材料基体进行第二次烧结调控,实现对其表面结构的目标调控;通过基体表面结构的改变,改变PVD涂层形核与生长条件,达到形成强(111)织构,显著提高涂层刀具使用寿命,满足难加工材料高效加工对PVD涂层刀具高性能和高寿命的需求。
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公开(公告)号:CN110484892A
公开(公告)日:2019-11-22
申请号:CN201910887277.3
申请日:2019-09-19
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种高切削寿命Al2O3基CVD涂层合金及其制备方法。所述CVD涂层合金在原始沉积态条件下,涂层表面无先天性微裂纹缺陷,Al2O3层呈现压应力状态,涂层后合金抗弯强度降低幅度<30%。其制备方法是通过基体合金对Al2O3基CVD涂层特征参数的适配性设计调控,采用粉末冶金制备方法,使基体合金具有fcc-TiCN硬质相和fcc-(Ni–Co)基粘结相结构,不存在Co3W3C相,其中硬质相晶粒度<1.2μm;基体合金的热膨胀系数>9×10-6/K,弹性模量>400GPa,硬度>91.0HRA,抗弯强度≥2000MPa,Palmqvist断裂韧性≥10.0MPa·m1/2。通过本发明的设计,使得采用常规CVD法制备的原始沉积态Al2O3层呈现压应力状态、涂层表面无先天性微裂纹缺陷。进而以满足难加工材料高效加工对CVD涂层刀具高性能和高寿命的需求。
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