粉末冶金工藝制備的碳化物金屬陶瓷在耐磨領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。鈦系金屬陶瓷刀具的表面光潔度好、高溫性能穩(wěn)定,但其強韌性和鎢基硬質(zhì)合金仍有差距。TiC和金屬粘結(jié)相的潤濕性差是導(dǎo)致其脆性大的主要原因。添加過渡族金屬碳化物能夠改善碳化物和粘結(jié)相的潤濕性,提高鈦系金屬陶瓷的綜合性能。碳化物添加劑根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)分為兩類,和TiC晶體結(jié)構(gòu)不同的碳化物溶解度大,有利于促進液相燒結(jié)。和TiC晶體結(jié)構(gòu)相同的碳化物易于形成固溶體,但金屬原子半徑差異大影響碳化物的溶解。碳化物復(fù)合添加能夠更有效地通過協(xié)同作用改善鈦系金屬陶瓷的綜合性能。VC和TiC晶體結(jié)構(gòu)相同且V、Ti原子半徑相近,滿足Hume-Rothery規(guī)律可形成理想固溶體。V原子替代Ti原子不影響晶體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性且在晶體內(nèi)部隨機排列�；谝陨纤悸�,本文結(jié)合維氏硬度、抗彎強度測試和SEM&EDS電鏡觀察和XRD物相檢測系統(tǒng)研究了添加劑成分對（Ti,V,M）C基金屬陶瓷組織演變及力學(xué)性能的影響。首先,在復(fù)合添加的碳化物中研究VC添加劑對（Ti,V,M）C基金屬陶瓷微觀組織和力學(xué)性能的影響。基于前期基礎(chǔ)研究,包覆相厚度的控制有利于提高綜合性能。燒結(jié)工藝相... 

【文章來源】：西華大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

TiC/Ti(C,N)基金屬陶瓷的顯微組織

西華大學(xué)碩士學(xué)位論文11圖2.1(Ti,V,M)C基金屬陶瓷的制備工藝流程圖Figure2.1(Ti,V,M)C-basedcermetpreparationprocessflowchart2.2.1混合配料和濕法球磨(Ti,V,M)C基金屬陶瓷的綜合力學(xué)性能首先受成分的影響，所以保證配料的精度在實驗階段是非常重要的。在本實驗中，稱量前先計算每組所需量，之后按配比進行稱量，稱量時使數(shù)值盡可能的接近理論值。選用高精度的分析電子天平作為稱量儀器，可以減少稱量的誤差，以此來保證實驗的結(jié)果更加準確。按照實驗設(shè)計方案稱取相應(yīng)的原料粉末混合后進行球磨。本實驗采用的濕法球磨可以使原料粉末混合均勻并且使得原料粉末的粒度更細校本次實驗中選用行星式球磨機，球磨介質(zhì)為酒精，球料比為10：1。選擇直徑為85mm的尼龍罐作為球磨罐，選擇兩種不同直徑的硬質(zhì)合金球（大球直徑：10mm，小球直徑：6mm），這是因為硬質(zhì)合

添加劑成分對(Ti,V,M)C基金屬陶瓷組織演變及力學(xué)性能的影響研究14圖2.2(Ti,V,M)C基金屬陶瓷脫膠工藝的溫度曲線Figure2.2Temperaturecurveof(Ti,V,M)C-basedcermetdegummingprocess2.2.6真空燒結(jié)燒結(jié)作為(Ti,V,M)C基金屬陶瓷的關(guān)鍵性工藝，它在很大程度上會決定綜合性能的好壞。本實驗將脫膠處理后的壓坯放入真空熱壓燒結(jié)爐進行燒結(jié)，金屬的熔點要低于加熱的溫度，使陶瓷顆粒逐漸被融化的金屬浸潤的同時，金屬陶瓷內(nèi)部發(fā)生碳化物的溶解、擴散、金屬的合金化等過程。燒結(jié)是粉末冶金制備金屬陶瓷的燒結(jié)階段是最后環(huán)節(jié)，對陶瓷材料的結(jié)構(gòu)和性能影響很大，其中升溫速率的設(shè)計和保溫時長是溫度控制的。從圖2.3中可以看出，真空燒結(jié)過程一共分為5個階段，320℃的初始階段、600℃的均勻化階段、1100℃預(yù)燒結(jié)階段、1420℃燒結(jié)階段以及最后的隨爐冷卻階段。該曲線是本課題組前期研究的燒結(jié)工藝曲線。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]雙芯環(huán)結(jié)構(gòu)Ti（C,N）基金屬陶瓷材料的制備與性能研究[J]. 嚴輝,鄧瑩,姜山,陳巧旺,陳慧.  粉末冶金技術(shù). 2019(05)
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[5]NbC含量對Ti（C,N）基金屬陶瓷PVD-TiAlCrSiN涂層組織與摩擦性能的影響[J]. 孫磊,熊計,楊天恩,郭智興,劉俊波.  硬質(zhì)合金. 2019(01)
[6]WC/Mo2C比例對金屬陶瓷組織和性能的影響[J]. 張曉明,傅又紅,彭凌洲,溫光華,楊志峰.  硬質(zhì)合金. 2018(05)
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[10]鈷鎳對TiVCN基金屬陶瓷顯微組織和力學(xué)性能的影響[J]. 陳敏,肖玄,譚斌,廖勇男.  陶瓷學(xué)報. 2016(01)

博士論文
[1]超細晶粒Ti（C，N）基金屬陶瓷組織與性能及其刀具切削行為的研究[D]. 詹斌.合肥工業(yè)大學(xué) 2013

碩士論文
[1]TiCN基鋼結(jié)硬質(zhì)合金制備及熱處理的研究[D]. 蘭登飛.湖南工業(yè)大學(xué) 2016
[2]NiMo粘結(jié)的Ti（C,N）基金屬陶瓷組織和力學(xué)性能及氣壓后處理[D]. 李保龍.華中科技大學(xué) 2016



本文編號：3510231