【摘要】：本研究用粉末冶金方法制備了兩種Ti(C,N)/TiC質(zhì)量比體系的無(wú)鎢鈷Ti(C,N)基金屬陶瓷,運(yùn)用鈷磁計(jì)、矯頑磁力計(jì)、XRD,SEM,EDS等分析技術(shù),對(duì)材料的物理、力學(xué)、顯微組織及微區(qū)成分進(jìn)行了表征和分析,并用這些顯微組織特征的差異解釋了不同NbC含量、以及微量B等添加物對(duì)金屬陶瓷宏觀力學(xué)性能的影響。最后,研究了本實(shí)驗(yàn)制成的刀片與YNG151牌號(hào)刀片的銑削性能,比較在較高的切削速度下,這些金屬陶瓷刀片的磨損方式和刀片壽命。 通過(guò)添加NbC含量的變化對(duì)金屬陶瓷的組織結(jié)構(gòu)和微區(qū)成分變化的研究,發(fā)現(xiàn)隨著NbC含量的增加,環(huán)形相變得更加完整,粘接相分布越均勻。TiC和NbC含量的不同,影響了溶解和擴(kuò)散,造成環(huán)形相與硬質(zhì)相的體積分?jǐn)?shù)和元素分布不同。力學(xué)性能測(cè)試表明,Ti(C,N)/ TiC質(zhì)量比為3:2時(shí),NbC含量為6 wt%的試樣,其綜合力學(xué)性能較好。 研究了各種微量硼化物對(duì)金屬陶瓷組織成分和性能的影響,由于TiB2在燒結(jié)過(guò)程中很難與TiC發(fā)生固溶,原子排列不能實(shí)現(xiàn)最緊密晶面堆垛和結(jié)合;此外,由于MoB以及一些金屬間化合物的生成,最終導(dǎo)致材料的抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性有所下降,但維氏硬度得到了提高。比較各種添加物的效果,當(dāng)TiB2含量為0.064wt%時(shí),其綜合力學(xué)性能較好。 對(duì)比TaC和NbC兩種添加劑的影響,在無(wú)鎢鈷Ti(C,N)基金屬陶瓷體系中,NbC的溶解速率要高于TaC,NbC更能細(xì)化硬質(zhì)相;并且,在液相燒結(jié)的時(shí)候, NbC將會(huì)比TaC更容易和Ti(C,N)發(fā)生固溶作用,總得看來(lái),添加NbC的效果要強(qiáng)于TaC。 最后,考察3種刀片的銑削性能,可以看到刀片的失效形式以后刀面磨損為主,前刀面磨損主要是月牙洼磨損,月牙洼的擴(kuò)展和熱裂紋的影響,最終導(dǎo)致刀片崩刃。高速銑削兩種不同硬度的42CrMo工件,加工較低硬度的材質(zhì)時(shí),研制的NbC含量為6wt%的刀片已經(jīng)非常接近YNG151刀片銑削性能。加工硬度較高的材質(zhì)時(shí),研制的兩種刀片壽命有所降低,都出現(xiàn)了不同程度的崩刃,斷裂韌性有待進(jìn)一步提高。
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類(lèi)號(hào)】：TG148
【圖文】：

屬陶瓷研究現(xiàn)狀屬陶瓷的組織成分和制備方法陶瓷的組織常組織是由陶瓷硬質(zhì)相和金屬粘結(jié)相組成的基體內(nèi)。典型的金屬陶瓷的硬質(zhì)相存在著一是沒(méi)有完全溶解的Ti(C,N)顆粒，殼的成分可表示為：(Ti,W,Mo,Ta…)(C,N)。有些金屬inner rim)和外殼層(outer rim)兩個(gè)部分，其中含Mo，W等重元素，而outer rim是在液相燒量介于core和inner rim之間[9-11]。圖1-1為典圖[12]。

圖1-2.燒結(jié)過(guò)程中冶金反應(yīng)簡(jiǎn)圖. 1-2. Schematic diagram of the metallurgical reactions during a sinter cyc，在金屬陶瓷的制備方法方面，出現(xiàn)了一些新的制備方法，如力燒結(jié)，放電等離子燒結(jié)[20]，微波燒結(jié)[21]，等離子噴涂法和)基金屬陶瓷的組分選擇屬陶瓷來(lái)說(shuō)，要使其具有理想的性能，需要考慮的主要問(wèn)題是相結(jié)合起來(lái)，獲得理想的結(jié)構(gòu)。而相界面的潤(rùn)濕性、化學(xué)反應(yīng)相界面的結(jié)合都有著重要的影響。為此，在材料體系的選擇中原則[23]：(1)金屬對(duì)陶瓷相的潤(rùn)濕性要好。金屬與陶瓷顆粒間金屬陶瓷組織結(jié)構(gòu)與性能優(yōu)劣的主要條件之一，潤(rùn)濕力愈強(qiáng)的可能性愈大，金屬陶瓷的性能愈好。(2)金屬相與陶瓷相應(yīng)。金屬陶瓷制備時(shí)如果界面反應(yīng)劇烈，形成化合物，就無(wú)法利

24圖3-1 Ti (C,N)/TiC質(zhì)量比為3:1試樣的顯微組織SEM圖A1: 3%NbC A2: 6%NbC A3: 9%NbCicrographs of microstructure of Ti(C,N) /TiC sample wi

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2773143