(Ti,W,Ta)(C,N)_p/Ti(C,N)基金属陶瓷的组织与性能

采用自制的多元复式碳氮化物陶瓷粉末 ((Ti,W,Ta) (C,N) p)制备 (Ti,W,Ta) (C,N) p/Ti(C,N)基金属陶瓷。研究了 (Ti,W,Ta) (C,N) p 粉末的组织结构特征及其加入对金属陶瓷的组织及性能的影响。结果表明 ,多元复式碳氮化物粉末的晶格常数与元素的固溶度有很好的对应关系 ,调整粉末中元素的固溶度可控制粉末的晶格常数 ,进而控制材料的性能。 Ti(C,N)基金属陶瓷中 (Ti,W,Ta) (C,N) p 粉末的加入 ,有利于重金属元素 W和 Ta向粘结相中扩散 ,从而降低了硬质相在粘结相中的溶解度 ,阻碍了晶粒长大。(Ti,W,Ta) (C,N) p/Ti(C,N)基金属陶瓷各项性能指标优于 Ti(C,N)基金属陶瓷和国外对应的金属陶瓷牌号 CT5 2 5的产品。强化机制主要表现为细晶强化与固溶强化。     

Ti(C,N)固溶体的N/C原子比对Ti(C,N)基金属陶瓷组织及力学性能的影响

本文以不同N/C原子比的Ti(C,N)固溶体为硬质相,通过真空烧结制备了Ti(C,N)基金属陶瓷。用三点弯曲法、洛氏硬度计、压痕法分别测得试样的抗弯强度、硬度、断裂韧性,并通过光学金相显微镜、XRD、SEM、EDS等手段研究了Ti(C,N)固溶体的N/C原子比对Ti(C,N)基金属陶瓷组织的影响规律。结果表明:在一定范围内随着N/C原子比的增大,Ti(C,N)固溶体在液相中溶解度下降,环形相的析出受到抑制,使得金属陶瓷的硬质相芯部逐渐细化且分散均匀,环形相厚度减薄。但Ti(C,N)固溶体的N/C原子比为6∶4及以上时,硬质相与液相之间的润湿性较差,使得金属陶瓷孔隙度增加,显微组织中开始出现亮白色的晶粒。随N/C原子比的增大,金属陶瓷的抗弯强度和硬度先增大后降低,断裂韧性逐渐降低。当Ti(C,N)固溶体的N/C原子比为5∶5时,金属陶瓷的综合力学性能最佳,其抗弯强度为2 429 MPa,硬度为92.2 HRA,断裂韧性为8.44 MPa·m~(1/2)。     

Ti(C,N)_w/Ti(C,N)基金属陶瓷的组织与力学性能研究

采用Ti(C,N)晶须和颗粒复合粉末(Ti(C,N)w+Ti(C,N)p)制备Ti(C,N)w/Ti(C,N)基金属陶瓷。研究了复合粉末对金属陶瓷组织及性能的影响。结果表明,Ti(C,N)w的加入,金属陶瓷的各项力学性能都得到了提高。组织表现为环形相结构特征,与Ti(C,N)基金属陶瓷相比,双层环形相结构所占比例增大,且尺寸加厚。烧结组织中Ti(C,N)w的长径比大于临界长径比,在强化金属陶瓷方面起着重要的作用。环形相使Ti(C,N)w与基体界面结合紧密,增韧机制主要表现为裂纹桥联和裂纹偏转,拔出效应不明显。     

Ti(C,N)基金属陶瓷抗弯强度的研究

研究了提高Ti(C,N)基金属陶瓷抗弯强度的方法。采用改变粘结相成分、进行低压烧结及快冷处理来制备Ti(C,N)基金属陶瓷。试验发现,粘结相成分对材料的强度有很大的影响,提高Ni/Ni+Co的比例可以提高材料的强度,当然,在实际应用中还要考虑对其它性能的综合影响;低压烧结和快冷处理都可以有效的提高Ti(C,N)基金属陶陶的抗弯强度。     

纳米Ti(C,N)基金属陶瓷制备技术研究进展

概述了纳米Ti(C,N)基金属陶瓷制备技术的研究进展,重点对纳米陶瓷粉末的团聚与分散、纳米陶瓷粉末的氧含量对性能的影响以及纳米金属陶瓷的烧结技术进行了介绍与探讨。分别介绍了真空烧结、放电等离子烧结、热压烧结以及微波烧结在制备纳米Ti(C,N)基金属陶瓷时的优势,及各自存在的问题,为开发新的适于纳米Ti(C,N)基金属陶瓷的烧结方法及烧结工艺提供了参考。     

VC对纳米Ti(C,N)基金属陶瓷组织和性能的影响

研究了添加0～2.0%晶粒长大抑制剂VC对纳米Ti(C,N)基金属陶瓷组织和性能的影响。结果表明,VC的加入使金属陶瓷的晶粒得到细化,抗弯强度、硬度提高,断裂韧度下降。在VC添加量为1.0%时,该金属陶瓷的抗弯强度为1204.6 MPa,维氏硬度为14.5 GPa,其综合性能最高。     

Ni_3Al粘结相对Ti(C,N)基金属陶瓷组织性能的影响

采用粉末冶金法制备了Ni3Al做粘结相的Ti(C,N)基金属陶瓷,研究了添加不同含量Ni3Al粘结相的金属陶瓷的力学性能和显微组织并与Ni做粘结相的金属陶瓷进行了对比。结果表明,Ni3Al作粘结相的金属陶瓷综合力学性能总体上不如Ni做粘结相的金属陶瓷,随着金属陶瓷中Ni3Al含量的增加,其洛氏硬度值不断下降,而抗弯强度和断裂韧性却不断增加;显微组织分析表明,Ni3Al做粘结相的金属陶瓷同样具有芯环结构,Ni3Al可以控制环形相的厚度,抑制晶粒异常长大,使硬质相芯相棱角圆润。Ni3Al含量为30wt%左右的金属陶瓷能够兼顾硬度和抗弯强度等力学性能,此时的主要力学性能指标为:抗弯强度1 045±80 MPa,洛氏硬度HRA89.7±0.25,断裂韧性KIC为14.26 MPa·m1/2。     

Ti(C,N)基金属陶瓷的摩擦磨损研究

本文对Ti(C,N)基金属陶瓷材料的摩擦磨损行为及其磨损机理进行了研究.试验结果表明:与具有相同硬度的WC-Co合金和钢结硬质合金相比,Ti(C,N)金属陶瓷具有优异的耐磨性和较低的摩擦系数,其耐磨性随粘结相含量的增加而降低.Ti(C,N)基金属陶瓷磨损过程中,首先由表面微凸体间相互滑过,发生粘着,犁削,引起磨损,跑合一定时间后磨损由硬质相晶粒剥落控制.     

Mo含量对Ti(C,N)基金属陶瓷在H_2SO_4溶液中腐蚀性能的影响

本文以四种不同Mo含量的Ti(C,N)基金属陶瓷为研究对象,通过组织观察、孔隙率测定、抗弯强度、硬度测试方法研究了Mo含量的变化对Ti(C,N)-Ni金属陶瓷组织和性能的影响,试验结果表明:Ti(C,N)基金属陶瓷呈现典型的芯-环结构,随Mo添加量增加,晶粒发生明显细化,抗弯强度及硬度增加。通过电化学测试方法,如动电位极化、交流阻抗曲线测定(EIS)、静态浸泡腐蚀试验等方法,结合腐蚀形貌观察,研究了不同Mo含量对Ti(C,N)基金属陶瓷在0.2 mol/L H2SO4溶液中的电化学性能和腐蚀性能的影响规律。含有Mo的Ti(C,N)-Ni金属陶瓷的极化曲线存在两个钝化区,其中一个为"伪钝化"区,随Mo元素含量增加,其维钝电流密度减小,维钝区间扩大。交流阻抗试验显示,Ti(C,N)-Ni金属陶瓷的反应阻抗值会随着Mo含量的增加而变大。Ti(C,N)-Ni金属陶瓷在试验溶液中的腐蚀速率也会随Mo含量的增加而明显下降。主要原因是由于随着Mo添加量的增加,降低陶瓷的孔隙率,增大了材料的致密度,改善了硬质相和粘结相之间的润湿性;而且溶解于粘结相中的Mo含量提高,提高了粘结相的耐蚀性,从而降低了金属陶瓷在H2SO4溶液中的腐蚀速率。     

陶瓷相原始粉末粒度对Ti（C，N）基金属陶瓷组织和性能的影响

采用粉末冶金法制备了超细晶Ti（ C, N）基金属陶瓷和纳米改性Ti（ C, N）基金属陶瓷试样和刀具。研究了陶瓷相粉末粒度对Ti（ C, N）基金属陶瓷显微组织、力学性能及其刀具耐磨损性能的影响。结果表明,超细晶Ti（ C, N）基金属陶瓷和纳米改性Ti（ C, N）基金属陶瓷的硬质相均具有黑芯/灰壳和白芯/灰壳两种显微结构。超细晶Ti（ C, N）基金属陶瓷中白芯/灰壳结构硬质相晶粒较多,而纳米改性Ti（ C, N）基金属陶瓷中硬质相晶粒主要为黑芯/灰壳结构。与超细晶Ti（ C, N）基金属陶瓷相比,纳米改性Ti（ C, N）基金属陶瓷具有较高的抗弯强度和断裂韧度以及较低的硬度和孔隙度。纳米改性Ti（ C, N）基金属陶瓷刀具具有较长的使用寿命,约为超细晶Ti（ C, N）基金属陶瓷刀具使用寿命的2．3倍。     

Ti(C,N)复合膜和TiN/Ti(C,N)多层膜组织和显微硬度

采用非平衡反应磁控溅射的方法在Si(100)基片上沉积Ti(C,N)复合膜和不同调制周期、调制比的TiN/Ti(C,N)纳米多层薄膜。薄膜的微观结构和力学性能采用X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计进行表征。结果表明,Ti(C,N)复合膜的微观结构和力学性能与掺入C的含量有关;TiN/Ti(C,N)纳米多层膜的微观结构和力学性能与调制周期和调制比有关,其显微硬度在一定的调制周期和调制比范围内出现了超硬现象。Ti(C,N)、TiN/Ti(C,N)均为δ-NaCl面心立方结构;Ti(C,N)复合膜显微硬度提高是因为固溶强化,TiN/Ti(C,N)纳米多层膜硬度的提高主要是共格外延生长在界面处产生的交变应力场。     

Ti(C,N)基金属陶瓷芯/环结构的研究进展

对国内外近年来有关Ti(C,N)基金属陶瓷芯/环结构的研究成果进行了总结。介绍了芯/环结构的形貌特征,讨论了其形成机理,系统地分析了影响芯/环结构的因素,同时概括了芯/环结构对金属陶瓷性能的影响,并指出深入了解该材料的组织结构及其对性能的影响是今后研究的关键。     

碳氮化钛对PcBN复合片性能的影响

本文主要研究了金属结合剂PcBN复合片中加入少量的碳氮化钛对其性能的影响.利用X射线衍射、扫描电镜、金相显微镜等分析技术对合成的PcBN试样的微观结构组织进行分析.研究结果表明:通过改变碳氮化钛的添加量可以提高PcBN复合片的磨耗比以及抗弯强度;XRD的分析结果显示在烧结过程中有新的物相生成;金相分析的结果表明PcBN...     

Ti(C,N)基金属陶瓷研究的最新进展

对国内外近几年来有关Ti(C,N)基属陶瓷制备技术的研究成果进行了总结和分析;主要分析了环形结构形成机理及影响元素,介绍了超细粉体、超细晶粒合金和表面梯度结构的制备技术。     

Ti(C,N)的碳氮比及粒度对脱β层梯度硬质合金的影响

研究了Ti(C,N)的粒度和组成对脱β层梯度硬质合金性能和组织结构的影响。结果表明,Ti(C,N)粒度范围位于1.5μm～3.0μm之间和碳氮质量比控制为1∶1最有利于梯度硬质合金脱β层的形成。     

Evolution of Ti （C, N）-based cermet microstructures

Two series of Ti(C, N)-based cermet materials originating from the same chemical composition but with dif-ferent grain size distribution and sintered to different stages of the sintering cycle have been studied using SEM, TEM,EDX, and XRD. Much of the surrounding structure is formed during solid state sintering. During the solid state sintering, at first, the Mo and W rich (Ti, Mo, W)C inner rim is formed by the interaction among TiC, WC, and Mo2C; then the Mo and W lean (Ti, Mo, W)(C, N)outer rim is formed. During the liquid phase sintering, the outer rim of coarse grains grows rapidly throw a solution-reprecipitation process; aLso coarse grains grow by particle coalescence. The interface between coarse grain outer rim and binder is flat (crystal surface).     

Ti(C_xN_(1-x))粉末SHS工艺研究

对Ti（C，N）粉末的高温自蔓延合成工艺做了较系统的试验研究，研究了钛粉及碳黑品种、成分配比；压坯密度；氮气压力等因素对高温自蔓延合成过程及产品性能的影响。结果表明：钛粉粒度对SHS过程影响很大。碳黑种类对反应产物状态（孔隙、游离碳）也有明显的影响。破黑的加入量增加，产物的碳含量也增加，而氮含量则相应减少。随着压坯密度的增加，燃烧波蔓延速度减少，反应产物较硬，且芯部与边缘成分不同。氮气压力增大，产物的氮含量相应提高。通过系统试验，优化了工艺，并研制出了可生产不同C／N比的Ti（C，N）粉末的稳定的生产工艺。     

团聚粉改性对反应喷涂Ti(C,N)-TiB2复相陶瓷涂层的影响

影响反应火焰喷涂Ti（C，N）-TiB2复相陶瓷涂层质量的关键因素之一，是喷涂粉体的聚集状态。分别采用化学镀Ni和溶胶-凝胶TiO2包覆Ti-B4C-C-Al系团聚粉工艺，对Ti-B4C-C-Al系喷涂团聚粉进行胶囊化改性．以强化自蔓延反应团聚粉单元，研究团聚粉经胶囊化改性后对反应火焰喷涂Ti（C，N）-TiB2复相陶瓷涂层的影响规律。研究发现，喷涂团聚粉的胶囊化改性是改善反应火焰喷涂涂层质量的有效方法，胶囊化效果越好，喷涂粉的自蔓延反应越充分，反应产物转化率越高；胶囊化改性可有效防止团聚粉中的钛在喷涂过程的氧化，并对涂层组织与分布产生一定影响．使涂层的致密度和显微硬度得到提高。     

STRAIN INDUCED PRECIPITATION OF Ti(V)N(C)IN HIGHCARBON STEEL

The precipitation of Ti(V)N(C)in high-carbon steel PD_3 during thermomechanicol treatmentat austenitic temperatures after deformation has been observed.The average size ofTi(V)N(C)particles may reduce with the increase of strain and the decrease ofthermomechanical treatment temperature,and vise versa.The growth of Ti(V)N(C)particlesat 920°C is found to be controlled by the interface reaction between precipitated particles andmatrix.