Ti(C,N)基金属陶瓷材料的组织与性能

系统总结了近年来研究的Ti(C,N)基金属陶瓷材料的基本成分、制备过程、工艺处理及其组织与性能,阐述了影响Ti(C,N)基金属陶瓷材料性能的因素,提出了改善Ti(C,N)基金属陶瓷材料性能的努力方向.     

添加AlN对Ti（C,N）基金属陶瓷力学性能和显微组织的影响

试验研究结果表明，适量加入ＡｌＮ能够提高Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷的抗弯强度和硬度。原因是烧结中ＡｌＮ发生了解，在粘结相中形成强化相γ’，从而强化了粘结相。     

添加碳对Ti（C,N）基金属陶瓷组织和性能的影响

研究了添加碳量对Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷组织和性能的影响。结果表明，添加碳量对组织和性能影响很大。不加碳时，组织中出现了η（Ｎｉ３Ｔｉ）相，材料表面形成了ＴｉＯ相，添加１％左右碳可获得正常的两相组织，具有最好的性能。添加碳量超过１．３％时，组织中出现了游离石墨，使性能降低，且随添加碳量的增加，游离石墨形状由团絮状向均匀分布的颗粒状转变。     

纳米TiC增强Ti(C、N)基金属陶瓷材料的组织与性能研究

采用自制的纳米TiC粉末制备Ti(C、N)基金属陶瓷。研究了纳米粉末对金属陶瓷组织及性能的影响。结果表明，粉末冶金过程中，纳米TiC粉末易于在粘结相中扩散与溶解及沿晶界分布．降低了硬质相在粘结相中的溶解度．抑制了晶粒长大，同时微观上造成局部富C和稳定了硬质相中的C含量，使金属陶瓷材料的环形相增多尺寸增厚。抗弯强度与晶粒尺寸满足于Hall-Petch公式，5％～10％(质量分数)的纳米粉末加入量可使金属陶瓷的抗弯强度得到较大的提高，但硬度与晶粒尺寸的关系反Hall-Petch公式。     

添加AIN对Ti(C,N)基金属陶瓷力学性能和显微组织的影响

试验研究结果表明,适量加入AlN能够提高Ti(C,N)基金属陶瓷的抗弯强度和硬度.原因是烧结中AlN发生了分解,在粘结相中形成强化相γ’,从而强化了粘结相.     

超细/纳米粉末改进Ti(C,N)基金属陶瓷性能研究进展

综述了近几年超细或纳米粉末改进Ti(C,N)基金属陶瓷性能的方法,简要分析了含超细或纳米粉末Ti(C,N)基金属陶瓷的致密化问题.总结了真空烧结 热等静压处理和放电等离子烧结的特点,并分析了微波烧结和等离子活化烧结制备Ti(C,N)基金属陶瓷的可能性.     

纳米Ti(C,N)增强Ti(C,N)基金属陶瓷的制备研究

采用Ti(C,N)纳米粉末制备Ti(C,N)基金属陶瓷.研究了烧结温度、保温时间和升温速度等工艺参数对含10wt％纳米粉末的Ti(C,N)基金属陶瓷性能的影响,得到优化烧结工艺为1450℃,保温75min,升温速度3℃/min.用优化工艺制备的Ti(C,N)基金属陶瓷抗弯强度提高了约36.7％,增强机理主要表现为细晶强化、弥散强化和固溶强化.     

Ti(C,N)基金属陶瓷的研究进展

介绍了Ti(C,N)基金属陶瓷的晶体结构和高温力学性能,综述了其主要制备方法和研究进展,详细地分析了其冶金机理和相结构特点,并讨论了环型相的形成机理及缺点,最后指出了Ti(C,N)基金属陶瓷研究方向和提高其性能的基本途径,并认为系统考虑其相平衡、粉末冶金机制和加工工艺是制备性能优良的Ti(C,N)基金属陶瓷刀具和涂层的关键.     

Ti(C,N)基金属陶瓷中添加成分的研究现状

简要介绍了Ti(C,N)基金属陶瓷的基本结构和组成,重点阐述了各种添加成分的加入方法和加入量对材料组织和性能的影响。     

微米级和亚微米级Ti(C,N)基金属陶瓷的组织和性能

对用微米级和亚微米级基金属陶瓷的显微组织和性能进行了研究,发现这两类金属陶瓷的显微组织均由三部分组成：芯部为黑色,具有明显包覆层的陶瓷颗粒,芯部为白色,包覆层不明显的陶瓷颗粒和粘结相,但对于亚微米级的金属陶瓷,其芯部为白色的陶瓷颗粒的数目要比微米级的金属陶瓷多,其断裂韧略有下降,但其抗弯强度高高出许多,另外通过EDA和X射线衍射分析,得到了这两类金属陶瓷显微组织的形成机制。     

等离子喷涂TiC-N i-M o 金属陶瓷涂层 成分对组织与性能影响的研究

用XRD 和带能谱仪的SEM 等手段研究了两种不同成分配比的等离子喷涂TiC-Ni-Mo 金属陶瓷涂层的组织结构与性能; 提出在等离子喷涂的金属陶瓷涂层中, 硬质相与粘结相之间存 在通过Mo 扩散固溶实现的扩散结合机制, 由此而在TiC 颗粒周围形成(Ti、Mo )C 固溶体包复结 构; 适当控制这种包覆结构的厚度可以增加硬质相与粘结相之间的结合力和涂层的结合强度。研 究结果表明, 喷涂混合粉粒中,Ni 与TiC 的重量配比为1∶1 时比5∶3 时所形成涂层的硬度和结 合强度更高。      

球磨方式对制备(Ti,15W,5Mo,0.2V)(CN)-20Ni复合粉相结构的影响

利用X衍射仪研究了滚筒球磨和高能球磨后的混合料经碳热还原氮化制备(Ti,15W,5Mo,0.2V)(CN)-20Ni复合粉工艺过程中的物相演变.结果表明,普通滚筒球磨混合方式下的混合体系遵循TiO2→Ti3O5→Ti(ON)→Ti(CN)的相转变规律;而高能球磨混合方式下混合料的衍射峰普遍宽化,物料细化,活性提高,其中以高能球磨干混的效果最佳,其在1200℃即可获得无杂相的(Ti,15W,5Mo,0.2V)(CN)-20Ni复合粉,且反应过程未出现Ti(ON)中间相;另外在不同球磨方式下,随着Ti(CN)的形成,均有大量W、Mo、V等原子从Ni固溶体相中析出,并扩散进入Ti(CN)的晶格形成(Ti,W,Mo,V)(CN)固溶体.     

00Cr25Ni7M03N双相不锈钢HAZ组织对韧性的影响

采用焊接热模拟技术,对００Ｃi25Ni7MO3N双相不锈钢进行了几种浅级量下的多层焊ＨＡＺ组织模拟,结果表明,γ相的数量和形貌,铁素体晶粒尺寸以及析出相对００Ｃr25Ni7Mo3N双相不锈钢ＨＡＺ组织及韧性均有一定的影响,当线能量Ｅ＝２０kj/cm,一次峰值温度Ｔp1=1300℃,二次峰值温度Ｔp2=110０℃时,冲击韧性值达２２４Ｊ,为制定此钢种的焊接工艺提供了重要的依据。     

实现Ti(C,N)基金属陶瓷强韧化的技术路径

Ti(C,N)基金属陶瓷因具有高强度、高硬度、耐高温、耐酸碱、耐磨损等优良性能而被广泛应用于刀具、模具等。在高温切削加工时,金属陶瓷刀具不但具有优良的抗粘附性和热稳定性,还拥有比硬质合金刀具更好的高温红硬性、耐磨性和抗氧化性,并且具有自润滑性能。在日本,金属陶瓷刀具的应用占全部刀具的35%以上,欧美等国也达到20%以上,而在我国,金属陶瓷刀具和陶瓷刀具主要依靠进口,金属陶瓷刀具的使用量仅占刀具总量的3%。由此可见,我国金属陶瓷刀具的研发与生产应用远远落后于发达国家。为实现把我国建设成为全球制造业强国的梦想,必须加快我国金属陶瓷刀具研发、生产与推广应用,以改善加工业的加工精度和产品表面光洁度,提高加工业的加工效率,保证制造业零部件的高质量,全面提高我国制造业水平。虽然Ti(C,N)基金属陶瓷刀具比传统的硬质合金刀具有更好的高温红硬性、耐磨性和抗氧化性,但是冲击韧性、断裂强度较差及高温强度不够是其致命的缺点。为此,国内外学者在Ti(C,N)基金属陶瓷的强韧性方面展开大量的研究工作,并取得了一定的研究成果。研究工作主要集中在:(1)陶瓷相与金属相的成分;(2)烧结工艺;(3)引入纳米增强体。近两年来,由于钼、钴的资源短缺与价格上涨,从实际生产成本和高性能等方面考虑,一些学者还对无钼无钴、掺高熵合金Ti(C,N)基金属陶瓷的性能进行了研究。本文采用比较法,对有关Ti(C,N)基金属陶瓷材料强韧化的研究成果进行了分类、归纳与总结,从而得出了影响Ti(C,N)基金属陶瓷材料强韧化的三个因素——组成成分、显微结构和烧结工艺,并就此展开讨论;介绍了当前增强增韧Ti(C,N)基金属陶瓷的三种主要方法——纳米颗粒改性增韧法、晶须增韧法和纤维增韧法;最后提出关于今后Ti(C,N)基金属陶瓷材料的强韧化研究亟待解决的问题与发展方向。     

WC与Mo2C的添加对Ti(C,N)基金属陶瓷显微组织和耐腐蚀性能的影响

目的 研究Ti(C,N)-WC-Mo2C-Ni-Co金属陶瓷的成分、显微组织和耐腐蚀性能之间的关系,以期提高金属陶瓷材料的耐腐蚀性能.方法 采用粉末冶金方法 在金属陶瓷中添加不同比例的WC与Mo2C,并对金属陶瓷显微组织、力学性能及在酸性和碱性溶液中的腐蚀行为进行系统研究.结果 随着WC与Mo2C比例的降低,金属陶瓷组...     

Ti(C,N)基金属陶瓷的组织结构与合金化

Ti(C,N)基金属陶瓷的高温红硬性、耐磨性和抗氧化性好,与金属材料间的摩擦系数低,是制作工模具和耐磨零部件的理想材料.简要介绍了合金化成分对Ti(C,N)基金属陶瓷组织结构和力学性能的影响以及多元(Ti,M)(C,N)固溶体粉末制备和金属陶瓷烧结技术的研究现状.     

纳米粉改性Ti(C,N)基金属陶瓷制备的研究

用三点弯曲实验和显微分析评价了在基体中添加纳米粉和晶粒长大抑制剂对制备纳米粉改性Ti(C,N)基金属陶瓷的力学性能和微观组织的影响.实验结果表明:基体中添加纳米粉含量为5wt%,单向冷模压制压力控制在110～150MPa,最高烧结温度的保温时间为10min时,烧结坯的抗弯强度(TRS)达到2112 MPa,洛氏硬度(HRA)为90;晶粒长大抑制剂(1wt%TaC 0.5wt%Cr3C2)能较好地抑制晶粒长大.