Ti(C,N)基金屬陶瓷的界面價(jià)電子結(jié)構(gòu)與性能研究
【學(xué)位單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2010
【中圖分類】:TG148
【部分圖文】:
Ti(C,N)基金屬陶瓷的演化是一個(gè)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過程,成分的設(shè)計(jì)與性能的改善密切相關(guān),表1一1是Ti(C,N)基金屬陶瓷發(fā)展過程。圖1一1為金陶瓷復(fù)合材料各組分的功能分類情況[’1。Ti(C,N)基金屬陶瓷刀具在許多加工場(chǎng)合下可成功地取代WC基硬質(zhì)合金而被廣泛用作工具材料,填補(bǔ)了WC基硬質(zhì)合金和A12O3陶瓷刀具材料之間的空白171。自20世紀(jì)80年代以來,Ti(C,N)基金屬陶瓷獲得了迅速的發(fā)展,各國硬質(zhì)合金生產(chǎn)廠家先后推出了系列Ti(C,N)基金屬陶瓷刀具。由于Ti(c,N)基金屬陶
(100)面的界面價(jià)電子密度差大于10%,但是其數(shù)值在10%附近,認(rèn)為他們與陶瓷相的界面價(jià)電子連續(xù)性較差一些。*一(110)el(110)Ni一(110)e/(110)eo*一(110)el(110)Ni一(110)el(110)eo︵歲︶d閱了☆一(100)el(110)a一Fef☆一(100)el(110)a一re(100)el(110)FeA-(100)el(220)Fe3A-一(100)e,(110)NIA-‘一(飛00)el(110)FeA-△一(100)el(220)Fe3A-o一(100)el(110)NIA-05101520MoZC含量(wt2530354005份、10152025303540WC含量(wt.%)(a)10TIN一xMoZC一15WC一TIC/粘結(jié)相體系(b)一oTIN一1sMoZe一xwe一Tiez粘結(jié)相體系圖3一12碳化物含量對(duì)四元Ti(C,N)金屬陶瓷界面價(jià)電子密度差的影響
電子密度連續(xù)性的影響(由強(qiáng)到弱)依次為:Ni(c。)>FeAI>。一Fe>Fe3AI>NIAI,說明金屬相Ni、Co(110)面最易與(Ti,Mo,W)(e,N)陶瓷相(110)面結(jié)合,界面結(jié)最穩(wěn)定;而金屬間化合物NIAI(1一0)面與(Ti,M。,w)(e,N)陶瓷相(100)面的界面定性最差。考慮不同復(fù)合添加物含量的loTIN一xMoZC一ywc一TIC/粘結(jié)相金屬瓷體系的界面價(jià)電子密度連續(xù)性可得到:(1)在10TIN一xMoZC一15WC一TIC/粘結(jié)相體系中,當(dāng)MoZC含量為IOwt.%金屬相Ni(110)面和(Ti,Mo,W)(C,N)陶瓷相(110)面的界面價(jià)電子密度差相對(duì)小為(表3一33):0.611%,這說明金屬相Ni(110)面與(Ti,Mo,W)(C,N)陶瓷相(界面結(jié)合能力優(yōu)于其他的金屬相及金屬間化合物,也即相比其它金屬及金屬化合物,金屬相Ni(110)面與陶瓷相的(110)面的界面結(jié)合性能較好。(2)在IOTIN一15MoZC一xWC一TIC/粘結(jié)相體系中,當(dāng)WC含量為20wt.%金屬相Ni(110)面和(Ti,Mo,W)(C,N)陶瓷相(110)面的界面價(jià)電子密度差相對(duì)小為(表3一36):0.015%,這說明金屬相Ni(110)面與(Ti,Mo,W)(C,N)陶瓷相(界面結(jié)合能力優(yōu)于其他的金屬相及金屬間化合物。
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