權(quán)利要求書： 1.一種具有雙尺度雙形態(tài)硬質(zhì)相晶粒的Mo2FeB2基金屬陶瓷，其特征在于：所述Mo2FeB2基金屬陶瓷包括硬質(zhì)相顆粒和Fe基粘接相；

所述硬質(zhì)相顆粒包括細(xì)近等軸狀顆粒和粗板狀顆粒；

所述細(xì)近等軸狀顆粒為芯環(huán)結(jié)構(gòu)，其核心為Mo2FeB2，環(huán)形相為Mo2(Fe,Cr,W)B2；

所述粗板狀顆粒為Fe3(W,Mo)3C固溶體；

所述Mo2FeB2基金屬陶瓷中，以質(zhì)量份計(jì)，其組份為：Mo：40.72~48.64，B：4.59~5.48，F(xiàn)e：

36.62 43.17，W：2.47 5.38，Cr：2.5 3.4，Ni：2.84 3.41，C：0.23 0.55；

~ ~ ~ ~ ~

所述細(xì)近等軸狀顆粒的粒徑為0.3 1.7μm；所述粗板狀顆粒的等效粒徑為2.5～5.0μm，~

長厚比為1.4～2.6。

2.如權(quán)利要求1所述的一種具有雙尺度雙形態(tài)硬質(zhì)相晶粒的Mo2FeB2基金屬陶瓷的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)以Mo粉、FeB粉、Fe粉為原料配制混合料，所述混合料質(zhì)量份數(shù)的組份為：Mo：43.85

51.76，F(xiàn)e：42.41 51.21，B：4.94 5.83；

~ ~ ~

(2)將混合粉料經(jīng)球磨混料、烘干、過篩后在真空燒結(jié)爐中進(jìn)行預(yù)燒結(jié)，得到中間反應(yīng)產(chǎn)物；

(3)將步驟(2)獲得的中間反應(yīng)產(chǎn)物粉碎，得到中間反應(yīng)產(chǎn)物粉末；

(4)將步驟(3)獲得的中間反應(yīng)產(chǎn)物粉末、Fe粉、Cr粉、Ni粉、WC粉和石墨粉混合，獲得金屬陶瓷混合粉料；所述混合料質(zhì)量份數(shù)的組份為：Mo：40.72 48.64，B：4.59 5.48，F(xiàn)e：~ ~

36.62 43.17，W：2.47 5.38，Cr：2.5 3.4，Ni：2.84 3.41，C：0.23 0.55；

~ ~ ~ ~ ~

?2

(5)將金屬陶瓷混合粉料經(jīng)球磨混料、壓制成型后在真空度高于1.0×10 Pa的真空燒結(jié)爐中進(jìn)行真空燒結(jié)，即獲得所述具有雙尺度雙形態(tài)硬質(zhì)相晶粒的Mo2FeB2基金屬陶瓷；

所述真空燒結(jié)是指：首先升溫至950 1010℃，保溫0.5 1h；隨后升溫至1080 1150℃，保~ ~ ~

溫1 2h；然后升溫至1200 1250℃，不保溫；最后以30℃/min的冷卻速度快速降至1000℃以~ ~

下，隨爐冷卻。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有雙尺度雙形態(tài)硬質(zhì)相晶粒的Mo2FeB2基金屬陶瓷的制備方法，其特征在于：步驟(2)所述球磨混料是指：球料比為6:1，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為250 350rpm，~

球磨時(shí)間為16 24h。

~

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有雙尺度雙形態(tài)硬質(zhì)相晶粒的Mo2FeB2基金屬陶瓷的制?2

備方法，其特征在于：步驟(2)所述預(yù)燒結(jié)是指，在真空度高于1.0×10 Pa的真空燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1000℃，保溫時(shí)間為1 2h。

~

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有雙尺度雙形態(tài)硬質(zhì)相晶粒的Mo2FeB2基金屬陶瓷的制備方法，其特征在于：步驟(3)所述粉碎是指，將中間反應(yīng)產(chǎn)物置于振動(dòng)式磨礦機(jī)中，振動(dòng)頻率為16.0 20.0Hz，振幅為8.0 12.0mm，粉碎時(shí)間為3 5min。

~ ~ ~

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有雙尺度雙形態(tài)硬質(zhì)相晶粒的Mo2FeB2基金屬陶瓷的制備方法，其特征在于：步驟(5)所述球磨混料是指，球料比為5:1 7:1，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為220~ ~

300rpm，球磨時(shí)間為24 32h。

~

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有雙尺度雙形態(tài)硬質(zhì)相晶粒的Mo2FeB2基金屬陶瓷的制備方法，其特征在于：步驟(5)所述壓制成型的壓力為260 320MPa。

~

說明書： 一種具有雙尺度雙形態(tài)硬質(zhì)相晶粒的Mo2FeB2基金屬陶瓷及其制備方法

技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及一種具有雙尺度雙形態(tài)硬質(zhì)相晶粒的Mo2FeB2基金屬陶瓷及其制備方法，屬于粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)[0002] Mo2FeB2基金屬陶瓷具有密度低、導(dǎo)電性好、紅硬性高、耐磨性好、化學(xué)穩(wěn)定性高、與鋼相近的熱膨脹系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，在刀具、模具、耐磨涂層等領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景。然而，目

前所制備的Mo2FeB2基金屬陶瓷在擁有高強(qiáng)韌性的同時(shí)并不能保持相對(duì)較高的硬度，使其從

理論上來說并沒有發(fā)揮硼化物基金屬陶瓷所具有的高硬度。

[0003] 為了制備出綜合力學(xué)性能較好的Mo2FeB2基金屬陶瓷，一些研究者通過引入SiCW晶須在一定程度上實(shí)現(xiàn)了金屬陶瓷的增強(qiáng)增韌，但是硬度不升反降，且金屬陶瓷的致密度

明顯降低。此外，SiCW晶須不僅價(jià)格昂貴，還難以在混合料中分布均勻，在批量生產(chǎn)時(shí)，無法

保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。另外，也有研究者研發(fā)具有長條狀的粗晶粒Mo2FeB2基金屬陶瓷，可

以使材料的硬度和韌性得到一定程度的提高，但是又會(huì)明顯降低金屬陶瓷的強(qiáng)度。反之，制

備出近等軸狀的細(xì)晶粒金屬陶瓷，使材料的強(qiáng)度和硬度可以得到一定程度的提高，但是又

會(huì)明顯降低金屬陶瓷的韌性。

[0004] 申請(qǐng)人早期專利“一種高強(qiáng)韌性Mo2FeB2基金屬陶瓷及其制備方法”(公開號(hào)：CN110218928A)，由該方法所制備的金屬陶瓷，其強(qiáng)度和韌性得到顯著提高，但硬度仍然偏

低(<89HRA)，該專利首先制備了呈近等軸狀的以Mo2FeB2硬質(zhì)相為主的中間反應(yīng)產(chǎn)物，然后

將其與其它原料一起配置了混合料，在燒結(jié)過程中，通過溶解?析出機(jī)制形成具有芯?環(huán)結(jié)

構(gòu)的硬質(zhì)相顆粒，改善了陶瓷相和金屬粘結(jié)相之間的界面結(jié)合，增強(qiáng)了相界面的結(jié)合強(qiáng)度，

從而使材料具有較好的強(qiáng)韌性。但該方法制備的Mo2FeB2基金屬陶瓷中硬質(zhì)相顆粒的尺寸和

形態(tài)都是單一的，因而使得材料在保持高強(qiáng)韌性的同時(shí)，不可能具有較高的硬度。

[0005] 因此如果制備出一種具有雙尺度雙形態(tài)硬質(zhì)相晶粒的Mo2FeB2基金屬陶瓷，使其兼具兩種不同尺度和形態(tài)的金屬陶瓷的性能優(yōu)勢(shì)，使材料在保持高強(qiáng)韌性的同時(shí)可以獲得較

高的硬度，已成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容[0006] 鑒于上述問題，本發(fā)明目的是提供一種具有雙尺度雙形態(tài)硬質(zhì)相晶粒的Mo2FeB2基金屬陶瓷及其制備方法，解決了現(xiàn)有Mo2FeB2基金屬陶瓷綜合力學(xué)性能不高的問題。

[0007] 具體而言，本申請(qǐng)是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：[0008] 本申請(qǐng)首先提供了一種具有雙尺度雙形態(tài)硬質(zhì)相晶粒的Mo2FeB2基金屬陶瓷，該金屬陶瓷包括兩種不同尺度和形態(tài)的硬質(zhì)相顆粒和Fe基粘接相；所述兩種硬質(zhì)相顆粒分別為

細(xì)近等軸狀顆粒和粗板狀顆粒；所述細(xì)近等軸狀顆粒具有芯環(huán)結(jié)構(gòu)，其核心為Mo2FeB2，環(huán)形

相為Mo2(Fe,Cr,W)B2；所述粗板狀顆粒為Fe3(W,Mo)3C固溶體；其中所述細(xì)近等軸狀顆粒的

粒徑為0.3～1.7μm，所述粗板狀顆粒的等效粒徑為2.5～5.0μm，長厚比為1.4～2.6；

[0009] 所述Mo2FeB2基金屬陶瓷材料的質(zhì)量份數(shù)的組份為：Mo：40.72～48.64，B：4.59～5.48，F(xiàn)e：36.62～43.17，W：2.47～5.38，Cr：2.5～3.4，Ni：2.84～3.41，C：0.23～0.55。

[0010] 進(jìn)一步的，本申請(qǐng)?zhí)峁┑木哂须p尺度雙形態(tài)硬質(zhì)相晶粒的Mo2FeB2基金屬陶瓷所述成分配比中，Mo由Mo粉引入，F(xiàn)e由FeB粉和Fe粉引入,B由FeB粉引入，C由石墨粉和WC粉引入，

Cr由Cr粉引入，Ni由Ni粉引入,W由WC粉引入；其中Mo粉末的粒度為3.5～4.0μm，F(xiàn)eB粉末的

粒度為45.0～50.0μm，F(xiàn)e粉末的粒度為3.0～3.5μm，Cr粉末的粒度為4.5～5.0μm，Ni粉末的

粒度為3.0～3.5μm，WC粉的粒度為0.5～1.5μm，石墨粉末的粒度為3.0～4.0μm。

[0011] 其次，本發(fā)明還提供了上述具有雙尺度雙形態(tài)硬質(zhì)相晶粒的Mo2FeB2基金屬陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

[0012] (1)以Mo粉、FeB粉、Fe粉為原料配制混合料，所述混合料質(zhì)量份數(shù)的組份為：Mo：43.85～51.76，F(xiàn)e：42.41～51.21，B：4.94～5.83；

[0013] (2)將上述混合粉料經(jīng)球磨混料、75℃烘干、80目過篩后在真空燒結(jié)爐中進(jìn)行預(yù)燒結(jié)，得到以Mo2FeB2硬質(zhì)相為主的中間反應(yīng)產(chǎn)物；

[0014] (3)將步驟(2)獲得的中間反應(yīng)產(chǎn)物粉碎，得到以Mo2FeB2硬質(zhì)相為主的中間反應(yīng)產(chǎn)物粉末；

[0015] (4)將步驟(3)獲得的中間反應(yīng)產(chǎn)物粉末、Fe粉、Cr粉、Ni粉、WC粉和石墨粉混合獲得金屬陶瓷混合粉料，該金屬陶瓷混合粉料中，以質(zhì)量份計(jì)：Mo：40.72～48.64，B：4.59～

5.48，F(xiàn)e：36.62～43.17，W：2.47～5.38，Cr：2.5～3.4，Ni：2.84～3.41，C：0.23～0.55；

[0016] (5)將金屬陶瓷混合粉料經(jīng)球磨混料、壓制成型后在真空度高于1.0×10?2Pa(含?2

1.0×10 Pa)的真空燒結(jié)爐中進(jìn)行最終燒結(jié)，得到具有雙尺度雙形態(tài)硬質(zhì)相晶粒的Mo2FeB2

基金屬陶瓷；

[0017] 所述真空燒結(jié)過程為：首先將壓坯升溫至950～1010℃，保溫0.5～1h；隨后升溫至1080～1150℃，保溫1～2h；然后升溫至1200～1250℃，不保溫；最后以30℃/min的冷卻速

度快速降至1000℃以下(含1000℃)，隨爐冷卻，即獲得所述具有雙尺度雙形態(tài)硬質(zhì)相晶粒

的Mo2FeB2基金屬陶瓷。

[0018] 進(jìn)一步的，上述制備方法中，步驟(2)中球磨混料在行星式球磨機(jī)中進(jìn)行，球料比為6:1，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為250～350rpm，球磨時(shí)間為16～24h。

[0019] 進(jìn)一步的，上述制備方法中，步驟(2)中預(yù)燒結(jié)在真空度高于1.0×10?2Pa(含1.0?2

×10 Pa)的真空燒結(jié)爐中進(jìn)行，燒結(jié)溫度為1000℃，保溫時(shí)間為1～2h。

[0020] 進(jìn)一步的，上述制備方法中，所述步驟(3)中粉碎是在振動(dòng)式磨礦機(jī)中進(jìn)行，振動(dòng)頻率為16.0～20.0Hz，振幅為8.0～12.0mm，粉碎時(shí)間為3～5min，獲得中間反應(yīng)產(chǎn)物粉末。

[0021] 進(jìn)一步的，上述制備方法中，所述步驟(5)中混料工序在行星式球磨機(jī)中進(jìn)行，球料比為5:1～7:1，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為220～300rpm，球磨時(shí)間為24～32h。

[0022] 進(jìn)一步的，上述制備方法中，所述步驟(5)中壓制成型所用壓力為260～320MPa。[0023] 上述制備過程的反應(yīng)原理如下：步驟(1)所配置的混合料在預(yù)燒結(jié)過程中，F(xiàn)eB粉、Fe粉，Mo粉之間依次會(huì)發(fā)生如下固相反應(yīng)：Fe+FeB→Fe2B；2Mo+2FeB→Mo2FeB2；2Mo+

2FeB→Mo2FeB2+Fe；2Mo+2Fe2B→Mo2FeB2+3Fe，從而得到以Mo2FeB2硬質(zhì)相為主的中間反應(yīng)產(chǎn)

物。隨后，步驟(3)對(duì)中間反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行粉碎，獲得以Mo2FeB2硬質(zhì)相為主的中間反應(yīng)產(chǎn)物粉

末，再與WC粉以及其它組分配料混合得到金屬陶瓷混合料。在后續(xù)燒結(jié)階段，一方面，混合

料中的近等軸狀Mo2FeB2顆粒通過溶解?析出機(jī)制進(jìn)行生長，并在未溶解的Mo2FeB2顆粒表面

析出一層成分為Mo2(Fe,Cr,W)B2(W、Cr含量相比芯部較高)的環(huán)形相，從而形成具有芯?環(huán)

結(jié)構(gòu)的細(xì)近等軸狀顆粒。另一方面，溶解的W、Mo、Fe、C發(fā)生反應(yīng)原位生成Fe3(W,Mo)3C固溶

體，并在Fe基粘接相中直接析出，由于該種固溶體顆粒是以界面反應(yīng)控制的二維形核機(jī)制

進(jìn)行快速生長，因此最終發(fā)育成粗板狀顆粒。所獲得的具有雙尺度雙形態(tài)硬質(zhì)相晶粒的

Mo2FeB2基金屬陶瓷中，細(xì)近等軸狀顆粒(粒徑為0.3～1.7μm)可以保證材料的高硬度和高

強(qiáng)度，而粗板狀顆粒(等效粒徑為2.5～5.0μm，長厚比為1.4～2.6)可以提高材料的斷裂韌

性。

[0024] 同時(shí)，步驟(5)的真空燒結(jié)分為四個(gè)階段，首先將壓坯升溫至950～1010℃，保溫0.5～1h；隨后升溫至1080～1150℃，保溫1～2h；然后升溫至1200～1250℃，不保溫；最后以

30℃/min的冷卻速度快速降至1000℃以下，隨爐冷卻。在950～1010℃，保溫0.5～1h是為

了讓混合料中殘留的Mo和FeB進(jìn)一步通過硼化反應(yīng)生成Mo2FeB2；隨后升溫至1080～1150℃，

保溫1～2h是為了在L1液相燒結(jié)階段基本完成燒結(jié)體的致密化，并且使溶解析出過程更充

分，促進(jìn)兩種顆粒的發(fā)育長大；然后升溫至1200～1250℃，不保溫是為了使金屬陶瓷進(jìn)入L2

燒結(jié)階段，完成燒結(jié)體的致密化和組織均勻化，同時(shí)避免硬質(zhì)相顆粒過分長大；最后以30

℃/min的冷卻速度快速降至1000℃以下，隨爐冷卻，是為了防止陶瓷硬質(zhì)相在液相階段停

留時(shí)間過長通過溶解?析出機(jī)制過分長大。

[0025] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果在于：[0026] (1)本發(fā)明提供的雙尺度雙形態(tài)硬質(zhì)相晶粒的Mo2FeB2基金屬陶瓷，具有較高的綜合力學(xué)性能，并且通過調(diào)整成分和工藝，可以改變金屬陶瓷中兩不同硬質(zhì)相顆粒的大小、體

積分?jǐn)?shù)以及分布，從而調(diào)整其硬度、抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性。

[0027] (2)本發(fā)明只需常規(guī)設(shè)備，可降低生產(chǎn)成本并有利于工業(yè)推廣應(yīng)用。附圖說明[0028] 圖1為實(shí)施例1制備的具有雙尺度雙形態(tài)硬質(zhì)相晶粒的Mo2FeB2基金屬陶瓷的SEM圖。

[0029] 圖中，1、細(xì)近等軸狀顆粒；2、粗板狀顆粒；3、粘結(jié)相。具體實(shí)施例

[0030] 以下結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)效果。[0031] 以下實(shí)施例中，振動(dòng)式磨礦機(jī)購自南昌市力源礦冶設(shè)備有限公司，型號(hào)為GJ?IA型振動(dòng)式磨礦機(jī)；

[0032] 行星式球磨機(jī)購自長沙米淇儀器設(shè)備有限公司，型號(hào)為YXQM?4L型行星式球磨機(jī)；[0033] 真空爐購自上海晨華電爐有限公司，型號(hào)為ZY?40?20Y型真空熱壓爐；[0034] 壓制成型所使用的儀器為電動(dòng)粉末壓片機(jī)，購自天津市天津市科器高新技術(shù)公司，型號(hào)為DY?40型電動(dòng)粉末壓片機(jī)。

[0035] 以下實(shí)例所采用的原料為：Mo粉、FeB粉、Fe粉、Cr粉、Ni粉、WC粉、石墨粉。Mo粉末的粒度為3.5～4.0μm，F(xiàn)eB粉末的粒度為45.0～50.0μm，F(xiàn)e粉末的粒度為3.0～3.5μm，Cr粉末

的粒度為4.5～5.0μm，Ni粉末的粒度為3.0～3.5μm，WC粉末的粒度為0.5～1.5μm，石墨粉

末的粒度為3.0～4.0μm。

[0036] 表1四種成分配方的預(yù)燒結(jié)混合料[0037]成分 Mo Fe B

#

1 43.85 51.21 4.94

#

2 46.24 48.55 5.21

#

3 49.33 45.11 5.56

#

4 51.76 42.41 5.83

[0038] 表2四種成分配方的金屬陶瓷混合料[0039]成分 Mo Fe B Cr Ni W C

#

1 40.72 43.17 4.59 2.5 3.41 5.38 0.23

#

2 43.22 40.89 4.87 2.8 3.23 4.63 0.36

#

3 46.35 38.31 5.22 3.1 3.07 3.52 0.43

#

4 48.64 36.62 5.48 3.4 2.84 2.47 0.55

[0040] 表1是4種不同組份配方的預(yù)燒結(jié)混合粉料，表2是4種不同組份配方的金屬陶瓷混合粉料。表1和表2中各成分均以重量份計(jì)，分別采用實(shí)施例1?3的3種不同工藝參數(shù)將其制

備成Mo2FeB2基金屬陶瓷。采用洛氏硬度儀測(cè)定了金屬陶瓷的洛氏硬度；采用萬能試驗(yàn)機(jī)測(cè)

定了金屬陶瓷的抗彎強(qiáng)度；采用顯微硬度計(jì)并依據(jù)國標(biāo)GB/T4340.1?2009測(cè)定了金屬陶瓷

的palmqvist斷裂韌性。采用截線法并依據(jù)國標(biāo)GB/T3488.2?2018測(cè)定了硬質(zhì)相顆粒的粒徑

分布。

[0041] 實(shí)施例1[0042] 本實(shí)施例金屬陶瓷制備步驟如下：[0043] (1)以Mo粉、FeB粉、Fe粉為原料，按照表1配制4種預(yù)燒結(jié)混合粉料；[0044] (2)混料：將混合粉料置于行星式球磨機(jī)中進(jìn)行混合，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為250rpm，球料比為6:1，時(shí)間為24h；

[0045] (3)預(yù)燒結(jié)：在真空度高于1.0×10?2Pa的真空爐中進(jìn)行，燒結(jié)溫度為1000℃，保溫時(shí)間為1h，得到以Mo2FeB2硬質(zhì)相為主的中間反應(yīng)產(chǎn)物；

[0046] (4)粉碎：將步驟(3)獲得的中間反應(yīng)產(chǎn)物置于振動(dòng)式磨礦機(jī)中進(jìn)行粉碎，振動(dòng)頻率為16.0Hz，振幅為12.0mm，粉碎時(shí)間為5min，獲得以Mo2FeB2硬質(zhì)相為主的中間反應(yīng)產(chǎn)物粉

末；

[0047] (5)以步驟(4)所得中間反應(yīng)產(chǎn)物、Fe粉、WC粉、Cr粉、Ni粉和石墨粉為原料，按照表2配制4種金屬陶瓷混合粉料；

[0048] (6)混料：將混合粉料置于行星式球磨機(jī)中進(jìn)行混合，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為300rpm，球料比為5:1，時(shí)間為32h；

[0049] (7)壓制成型：壓制成型所用的壓力為260MPa；[0050] (8)最終燒結(jié)：在真空燒結(jié)爐中進(jìn)行，真空度高于1.0×10?2Pa。真空燒結(jié)分為四個(gè)階段，過程為：首先將壓坯升溫至950℃，保溫1h；隨后升溫至1080℃，保溫2h；然后再升溫至

1250℃，不保溫；最后以30℃/min的冷卻速度使?fàn)t溫快速降至1000℃以下，即獲得具有雙尺

度雙形態(tài)硬質(zhì)相晶粒的Mo2FeB2基金屬陶瓷。

[0051] 本實(shí)施例獲得的金屬陶瓷SEM圖如圖1所示，圖1中，1為細(xì)近等軸狀顆粒，2為粗板狀顆粒，3為Fe基粘接相；由圖1可見，該金屬陶瓷包括兩種不同尺度和形態(tài)的硬質(zhì)相顆粒和

Fe基粘接相3；兩種硬質(zhì)相顆粒分別為細(xì)近等軸狀顆粒1和粗板狀顆粒2；細(xì)近等軸狀顆粒1

具有芯環(huán)結(jié)構(gòu)，其核心為Mo2FeB2，環(huán)形相為Mo2(Fe,Cr,W)B2；粗板狀顆粒2為Fe3(W,Mo)3C固

溶體；Fe基粘接相3則位于細(xì)近等軸狀顆粒1和粗板狀顆粒2外圍。進(jìn)一步經(jīng)測(cè)量可知，細(xì)近

等軸狀顆粒的粒徑范圍為0.3～1.7μm；粗板狀顆粒的等效粒徑范圍為2.5～5.0μm，粗板狀

顆粒長厚比為1.4～2.6。

[0052] 對(duì)本實(shí)施例獲得的材料進(jìn)行性能檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表3所示。[0053] 表3采用實(shí)施例1制備出的不同金屬陶瓷力學(xué)性能[0054][0055][0056] 實(shí)施例2[0057] 本實(shí)施例金屬陶瓷制備步驟如下：[0058] (1)以Mo粉、FeB粉、Fe粉為原料，按照表1配制4種預(yù)燒結(jié)混合粉料；[0059] (2)混料：將混合粉料置于行星式球磨機(jī)中進(jìn)行混合，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為300rpm，球料比為6:1，時(shí)間為20h；

[0060] (3)預(yù)燒結(jié)：在真空度高于1.0×10?2Pa的真空爐中進(jìn)行，燒結(jié)溫度為1000℃，保溫時(shí)間為1.5h，得到以Mo2FeB2硬質(zhì)相為主的中間反應(yīng)產(chǎn)物；

[0061] (4)粉碎：將步驟(3)獲得的中間反應(yīng)產(chǎn)物置于振動(dòng)式磨礦機(jī)中進(jìn)行粉碎，振動(dòng)頻率為18.0Hz，振幅為10.0mm，粉碎時(shí)間為4min，獲得以Mo2FeB2硬質(zhì)相為主的中間反應(yīng)產(chǎn)物粉

末；

[0062] (5)以步驟(4)所得中間反應(yīng)產(chǎn)物、Fe粉、WC粉、Cr粉、Ni粉和石墨粉為原料，按照表2配制4種金屬陶瓷混合粉料；

[0063] (6)混料：將混合粉料置于行星式球磨機(jī)中進(jìn)行混合，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為260rpm，球料比為6:1，時(shí)間為28h；

[0064] (7)壓制成型：壓制成型所用的壓力為280MPa；[0065] (8)最終燒結(jié)：在真空燒結(jié)爐中進(jìn)行，真空度高于1.0×10?2Pa。真空燒結(jié)分為四個(gè)階段，過程為：首先將壓坯升溫至980℃，保溫1h；隨后升溫至1100℃，保溫1.5h；然后再升溫

至1230℃，不保溫；最后以30℃/min的冷卻速度使?fàn)t溫快速降至1000℃以下，即獲得具有雙

尺度雙形態(tài)硬質(zhì)相晶粒的Mo2FeB2基金屬陶瓷。

[0066] 對(duì)本實(shí)施例獲得的材料進(jìn)行性能檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表4所示。[0067] 表4采用實(shí)施例2制備出的不同金屬陶瓷的力學(xué)性能[0068] 成分 1# 2# 3# 4#抗彎強(qiáng)度σb(MPa) 2361 2132 1996 1837

硬度(HRA) 89.5 90.0 90.2 90.5

?3/2

斷裂韌性(MN·m ) 28.7 26.5 24.3 22.8

[0069] 實(shí)施例3[0070] 本實(shí)施例金屬陶瓷制備步驟如下：[0071] (1)以Mo粉、FeB粉、Fe粉為原料，按照表1配制4種預(yù)燒結(jié)混合粉料；[0072] (2)混料：將混合粉料置于行星式球磨機(jī)中進(jìn)行混合，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為350rpm，球料比為6:1，時(shí)間為16h；

[0073] (3)預(yù)燒結(jié)：在真空度高于1.0×10?2Pa的真空爐中進(jìn)行，燒結(jié)溫度為1000℃，保溫時(shí)間為2h，得到以Mo2FeB2硬質(zhì)相為主的中間反應(yīng)產(chǎn)物；

[0074] (4)粉碎：將步驟(3)獲得的中間反應(yīng)產(chǎn)物置于振動(dòng)式磨礦機(jī)中進(jìn)行粉碎，進(jìn)行粉碎，振動(dòng)頻率為20.0Hz，振幅為8.0mm，粉碎時(shí)間為3min，獲得以Mo2FeB2硬質(zhì)相為主的中間反

應(yīng)產(chǎn)物粉末；

[0075] (5)以步驟(4)所得中間反應(yīng)產(chǎn)物、Fe粉、WC粉、Cr粉、Ni粉和石墨粉為原料，按照表2配制4種金屬陶瓷混合粉料；

[0076] (6)混料：將混合粉料置于行星式球磨機(jī)中進(jìn)行混合，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為220rpm，球料比為7:1，時(shí)間為24h；

[0077] (7)壓制成型：壓制成型所用的壓力為320MPa；[0078] (8)最終燒結(jié)：在真空燒結(jié)爐中進(jìn)行，真空度高于1.0×10?2Pa。真空燒結(jié)分為四個(gè)階段，過程為：首先將壓坯升溫至1010℃，保溫0.5h；隨后升溫至1150℃，保溫1h；然后再升

溫至1200℃，不保溫；最后以30℃/min的冷卻速度使?fàn)t溫快速降至1000℃以下，即獲得具有

雙尺度雙形態(tài)硬質(zhì)相晶粒的Mo2FeB2基金屬陶瓷。

[0079] 對(duì)本實(shí)施例獲得的材料進(jìn)行性能檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表5所示。[0080] 表5采用實(shí)施例3制備出的不同金屬陶瓷的力學(xué)性能[0081] # # # #成分 1 2 3 4

抗彎強(qiáng)度σb(MPa) 2289 2098 1934 1791

硬度(HRA) 89.6 90.2 90.4 90.6

?3/2

斷裂韌性(MN·m ) 28.4 26.2 24.0 22.5

[0082] 在本權(quán)利書取值范圍內(nèi)，第二步燒結(jié)過程后三個(gè)階段的工藝參數(shù)對(duì)力學(xué)性能影響相對(duì)較大，只有當(dāng)此階段的燒結(jié)溫度和保溫時(shí)間搭配合理時(shí)，上述階段的致密化過程才能

更好的完成，上述各成分配方的金屬陶瓷才可獲得相對(duì)較好的綜合力學(xué)性能?？傊?，在本權(quán)

利書取值范圍內(nèi)，上述工藝因素對(duì)金屬陶瓷的性能影響有限。

[0083] 上述實(shí)施例只是用于對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行闡述，而不是限制，因此在和本發(fā)明的權(quán)利要求書相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何改變，都應(yīng)該認(rèn)為是包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。

[0084] 本發(fā)明具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這

些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。