TaC含量对Ti(C,N)基金属陶瓷抗热震性能的影响

采用粉末冶金工艺制备了TaC质量分数分别为0%,2%,4%和6%的Ti(C,N)基金属陶瓷,通过压痕-急冷法研究了TaC含量对其抗热震性能的影响。结果表明,随热震次数的增多,金属陶瓷中的裂纹长度增加;裂纹主要沿陶瓷相/金属相界面以及在金属相中扩展;含TaC质量分数为2%的金属陶瓷晶粒细小,且分布均匀,环形相厚度适中,在500℃多次热震后裂纹扩展最缓慢,抗弯强度和硬度损失量最小,抗热震性能最好;热震后Ti(C,N)基金属陶瓷的硬度损失很小,但残余抗弯强度显著下降。     

碳纳米管预处理及其对Ti(C,N)基金属陶瓷性能的影响

利用化学沉积方法对表面改性后的碳纳米管进行进行镍包覆,在Ti(C,N)基金属陶瓷中添加不同含量的碳纳米管作为增强相,采用粉末冶金法制备了碳纳米管增强的Ti(C,N)基金属陶瓷材料;研究了碳纳米管的表面改性、加入量及烧结温度对金属陶瓷性能的影响。结果表明:当pH值为4.5时得到的镍镀层比pH值为9时得到的镍镀层连续光滑;当碳纳米管含量由0增加到0.5%(质量分数)时,Ti(C,N)基金属陶瓷的抗弯强度随碳纳米管含量的增加而升高,1 420℃烧结时,其抗弯强度最大。     

WC和Mo_2C的添加对Ti(C,N)基金属陶瓷高温显微硬度的影响

基于WC与Mo_2C对Ti(C,N)基金属陶瓷的组织优化和润湿性改善等方面具有相似的作用,研究了WC和Mo_2C的添加对Ti(C,N)基金属陶瓷在高温下显微硬度的影响。结果表明:随着温度的升高,添加WC和Mo_2C后金属陶瓷的高温显微硬度均呈下降趋势,在600~800℃范围内,添加WC后金属陶瓷的高温显微硬度略高于添加Mo_2C金属陶瓷的,当温度达到900℃时,两者的显微硬度几乎相同;随着温度的升高,两种金属陶瓷的压痕面积、平均压痕深度均逐渐增加;添加WC后金属陶瓷的高温真应变明显小于添加Mo_2C金属陶瓷的,但当温度达到900℃时,两种金属陶瓷的高温变形量接近。     

VC含量对Ti(C,N)基金属陶瓷力学性能的影响

采用热压烧结法制备了不同VC含量的Ti(C0.7N0.3)-(Ni-Co)-Cr2C3-VC系Ti(C,N)基金属陶瓷,通过扫描电镜观察了组织结构与断口形貌,用三点弯曲法测试抗弯强度,用压痕法测得试样硬度和断裂韧度;分析了VC含量对材料力学性能和断口形貌的影响。结果表明:材料的断裂均以沿晶断裂为主,随着VC含量的增加,材料的抗弯强度呈下降趋势,而硬度和断裂韧性呈上升趋势;VC含量为16%时,试样的综合性能最好。     

放电等离子烧结制备Ti(C,N)基金属陶瓷

用放电等离子烧结(SPS)技术制备了Ti(C，N)基金属陶瓷材料。使用XRD、SEM对烧结体物相、微观组织进行了分析，并对金属陶瓷的硬度、抗弯强度和孔隙率进行了对比分析。结果表明：SPS工艺下形成了Ti(C，N)相；1350℃下保温8min是较佳的烧结工艺。原料粉添加VC后，烧结体晶粒组织明显细化，但孔隙率变大，综合性能仍高于未添加VC的金属陶瓷。     

微米/纳米Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料的研制

在试验的基础上系统研究了纳米级Al2O3的含量对Ti(C,N)基金属陶瓷力学性能和显微结构的影响。结果表明,纳米Al2O3的添加可大幅提高Ti(C,N)基金属陶瓷的力学性能,特别是硬度和断裂韧性明显提高,克服了Ti(C,N)基金属陶瓷硬度较低的缺点,扩大了其应用范围。通过对材料微观结构的观察和分析,认为纳米Al2O3的添加细化了基体晶粒,主要断裂模式为穿晶断裂,晶粒的细化和断裂模式的改变是材料力学性能提高的主要原因。     

纳米SiC晶须增强Ti(C,N)基金属陶瓷的显微组织与力学性能

采用真空烧结法制备了纳米SiC晶须增强Ti(C,N)基金属陶瓷复合材料,用XRD、FESEM、EDS、万能试验机及维氏硬度仪等手段研究了纳米SiC晶须对复合材料显微组织和抗弯强度及断裂韧度的影响。结果表明:复合材料的显微组织具有典型的芯-壳结构,主要由黑色的硬质核心相,灰色的环形相,灰白色的粘结相以及部分分布于外环形相/粘结相界面、部分弥散分布于粘结相中的白色增强相组成;随着纳米SiC晶须添加量的增加,粘结相的体积分数减小,增强相的体积分数增大;与未添加晶须的金属陶瓷相比,复合材料的抗弯强度和断裂韧度均有显著提高,当纳米SiC晶须的体积分数为7.5%时,复合材料的力学性能最佳,抗弯强度为2 346 MPa,断裂韧度为16.82 MPa·m~(1/2)。     

烧结助剂添加方式对AlN陶瓷力学性能的影响

通过直接添加与原位生成两种方式引入Y_2O_3作为烧结助剂,热压烧结制备了AlN陶瓷;研究了添加方式及添加量对AlN陶瓷显微结构和力学性能的影响。结果表明:原位生成烧结助剂的方式更有利于AlN陶瓷的致密化,特别是当原位生成的Y_2O_3质量分数为2%时,AlN陶瓷的相对密度达到99.0%,硬度为15.39GPa,抗弯强度为383.0MPa,均高于直接添加Y_2O_3的;同时可获得晶形完整、第二相含量少且大部分位于三叉晶界、晶粒间面-面接触的显微结构;随着原位生成烧结助剂添加量的增多,陶瓷的相对密度下降,在AlN晶界处出现大量第二相而导致陶瓷的硬度、抗弯强度等力学性能也下降。     

铬含量对Ni-10Al-xCr-0.6Y_2O_3合金高温抗氧化性能及室温力学性能的影响

利用粉末冶金方法制备了名义成分(质量分数/%)为Ni-10Al-xCr-0.6Y_2O_3(x=5,10,15,20)合金,研究了铬含量对烧结后合金物相组成、显微组织、高温抗氧化性能及室温力学性能的影响。结果表明:随着铬含量的增加,合金中的孔洞减少,相对密度增大,硬度和抗弯强度提高;当烧结温度为1 270℃、铬质量分数为20%时合金的性能最优,硬度和抗弯强度分别为352 HV和1 605 MPa;高含量铬促进了连续致密Al_2O_3保护膜的生成,从而降低了合金的氧化速率,提高了合金的高温抗氧化性能。     

钒添加量对Mo2FeB2基金属陶瓷显微组织和 力学性能的影响

采用真空液相烧结技术制备了Mo_2FeB_2基金属陶瓷,研究了钒添加量(质量分数,0～7.5%)对其组织和力学性能的影响。结果表明:当钒添加量不大于2.5%时,金属陶瓷的孔隙率无明显变化,当钒添加量大于2.5%时,金属陶瓷中的孔隙明显增多,金属陶瓷的致密性下降;钒的添加对金属陶瓷的相组成无显著影响,Mo_2FeB_2硬质相均匀分布在铁基黏结相中;当钒添加量为2.5%时,硬质相呈长条状且明显细化;当钒添加量大于2.5%时,硬质相发生团聚,且形貌由长条状向等轴状转变;随着钒添加量的增加,金属陶瓷的硬度、抗弯强度和断裂韧度均先增后降,当钒添加量为2.5%时均达到最大值,分别为90.6HRA、2 350MPa和15.1MPa·m~(1/2)。     

Effects of Cr3C2 addition on the erosion–corrosion resistance of Ti(C,N)-based cermets in alkaline conditions

Effects of Cr₃C₂ on the erosion–corrosion behavior of Ti(C,N)-based cermets are studied in alkaline conditions. The results indicate that the erosion–corrosion resistance of cermets is improved with proper Cr₃C₂ content. Corrosion performance of cermets is deteriorated by Cr₃C₂ addition in NaOH solution. With the increase of Cr₃C₂, the erosion–corrosion behavior of Ti(C,N)-based cermets is classified to be erosion regime, erosion–corrosion regime, corrosion–erosion regime and corrosion regime. Materials degradation is determined by particles erosion for cermets with low Cr₃C₂ content, while for materials containing more Cr₃C₂ addition, binder corrosion and subsequent erosion are responsible for materials deterioration.     

烧结工艺和碳加入量对Mo_2FeB_2基金属陶瓷显微组织和力学性能的影响

采用反应烧结法制备了Mo2FeB2基金属陶瓷,用扫描电镜、能谱仪及X射线衍射仪等手段研究了烧结工艺和碳加入量对其显微组织和力学性能的影响.结果表明:随着碳加入量的增大,金属陶瓷的硬度和抗弯强度均先增大再减小;当添加0.5%的碳时,在1 100℃保温60 min并最终在1 280℃烧结60 min,能够获得完全致密且力学性能较好的MozFeB2基金属陶瓷,其抗弯强度达到1 176 MPa.     

VC对微米级Ti(CN)基金属陶瓷微观结构和力学性能的影响

VC对于制备微米级的Ti(CN)基金属陶瓷,能够起到控制Ti(CN)晶粒长大的作用,并且能够使烧结体中晶粒粒度分布变得均匀。在液相烧结过程中,由于瓦尔德熟化效应使Ti(CN)晶粒长大,Ti(CN)晶粒的长大又分为连续长大和不连续长大。关于VC的抑制机理,目前还没有明确的结论,但有三种比较有代表性的说法:吸附机制、溶解机制和偏析机制。随着VC添加量的增加,Ti(CN)基金属陶瓷的抗弯强度呈现先升后降的趋势;VC的加入使材料的硬度减小。     

热等静压制备Ti(C,N)基金属陶瓷功能梯度材料

用热等静压（HIP）技术制备了Ti（C，N）基金属陶瓷功能梯度材料，对热等静压氮化处理前后的组织结构、硬度以及密度变化作了比较分析。结果表明：HIP技术能在金属陶瓷表面形成硬质薄膜，表面硬度提高，并且硬度由表及里逐渐减小，这是由于高温高压氮化处理使材料中的孔洞闭合，微裂纹和缺陷的减少使得材料性能显著提高。     

Some aspects of solid particle erosion of cermets

The erosive wear resistance of cermets with different composition, structure and properties has been investigated. It was shown that the erosive wear resistance of cermets can not be estimated only by hardness, characterizing resistance to penetration. The differences in wear resistance between cermet materials with equal hardness levels can be attributed to differences in their resistance to fracture and fracture toughness. The mechanism of erosion depends first on testing conditions. The present paper discusses some features of the material removal process during particle-wall collision. Systematic studies of the influence of the impact variables on the collision process have been carried out.     

TiAlN膜层的研究进展

介绍了TiAlN基多层膜的发展及其它元素对薄膜性能的影响。其中薄膜多层化及添加其它元素都是获得具有优良的结合强度、硬度、耐磨性和高温抗氧化性能薄膜的重要手段 ,是今后TiAlN膜的重要发展方向     

双重润滑条件下的刀具切削特性研究

为实现清洁切削技术,将Al2 O3包覆CaF2复合粉体作为添加相,采用真空热压烧结工艺制备了一种Ti(C,N)基自润滑金属陶瓷刀具(TMC刀具),研究了Ti(C,N)基金属陶瓷刀具在微量润滑作用下切削300M钢的切削性能,结果表明:双重润滑与干切削方式相比,其三向切削力FX、FY、FZ分别减小了36.8％、13.1％和...     

Mechanical properties and features of erosion of cermets

The erosive wear resistance of cermets with different composition, structure and properties has been investigated. It has been shown that cermets erosive wear resistance cannot be estimated only by hardness, characterised by resistance to penetration. The differences in wear resistance between cermet materials with equal hardness level can be attributed to differences in their resistance to fracture. The present paper discusses some features of the material removal process during the particle–wall collision. Solid particle erosion tests on eight materials have been performed using silicon carbide and silica abrasive particles within a range of erodent size of 0.1–0.3 mm, impact angles from 30 to 90° and particle velocity from 30 to 80 m s⁻¹. In order to clarify the details of the impact, the process of interaction of solid particles with cermet targets was studied using a laser Doppler anemometer (LDA) measuring technique. Systematic studies of the influence of the impact variables on the collision process have been carried out.