VC对TiC基金属陶瓷显微组织与力学性能的影响

结合BSE显微组织观察、EDS能谱分析、XRD物相检测和密度、硬度、抗弯强度测试,研究了VC添加量在不同烧结温度下对TiC基金属陶瓷显微组织和力学性能的影响。研究表明:TiC基金属陶瓷显微组织中的芯相和环相具有相同的晶体结构。随着VC含量的增加,TiC基金属陶瓷显微组织中的环相有粗化的趋势,烧结温度提高时环相粗化明显。当烧结温度为1 340℃,VC添加量为4%时,TiC基金属陶瓷的综合性能较佳。     

TiB2对TiC基金属陶瓷显微组织的影响

研究了TiB2对TiC基金属陶瓷显微组织的影响。试验发现1420℃下烧结90min后，TiC基金属陶瓷的硬质相颗粒明显长大。分析表明，TiB2在高温下能够与TiC基金属陶瓷中的Mo反应生成MoB，并主要分布于硬质相表面的环形相中。硬质相的长大可能与MoB导致的液相不足和硬质相颗粒接触长大有关。     

Mo对TiC基金属陶瓷组织和性能的影响

通过对8种成分各异的试样进行强度、硬度测试以及全相和扫描电镜分析，研究Mo、WC、Co及Cr3C2对TiC基金属陶瓷组织结构和力学性能的影响。结果表明：加入Mo，可提高液相对固相的润湿性，促进烧结致密化和细化晶粒，有利于合金强度和硬度的提高；但将在硬质相外缘形成一种比较脆的环形相（Ti，Mo，W）C组织，对合金强度带来不利影响。WC、Cr3C2和Co的加入可一定程度地降低环形相脆性的影响，改善TiC基金属陶瓷的力学性能。     

WC含量对TiB_2基金属陶瓷微观组织与力学性能的影响

采用粉末冶金法制备w(WC)为0～20%的TiB_2-WC-0.8Cr_3C_2-20(Co/Ni)(质量分数,%)金属陶瓷,研究WC含量对TiB_2基金属陶瓷微观组织与力学性能的影响。结果表明,随WC含量增加,TiB_2在黏结相中的溶解度降低,TiB_2/黏结相界面减少,使得TiB_2基金属陶瓷晶粒细化,晶粒尺寸更加均匀。此外,添加WC可显著改善TiB_2基金属陶瓷的力学性能。当w(WC)为15%时,金属陶瓷的性能最佳,硬度(HRA)、抗弯强度以及相对密度分别达到92.6±0.2、(1256±30) MPa和(99.65±0.20)%。但添加过量WC(w(WC)=20%)时部分WC相发生团聚并生成脱碳相W_2C,使得TiB_2基金属陶瓷的力学性能降低。     

TiC含量对Mo_2FeB_2基金属陶瓷的组织与力学性能的影响

在制备Mo_2FeB_2基金属陶瓷原料中,添加3%~12%(质量分数)TiC微粉,经球磨、压制、真空烧结后,采用金相显微镜、扫描电镜和能谱仪分析了试样的显微组织和微区成分,采用硬度计和材料试验机检测其力学性能,并与砂轮对磨分析其耐磨性能。结果表明:添加TiC有助于细化Mo_2FeB_2基金属陶瓷的组织和提高其均匀性,TiC能大幅度提高Mo_2FeB_2基金属陶瓷的硬度、抗弯强度和耐磨性。     

WC含量对Ti(C,N)基金属陶瓷显微组织的影响

在Ti(C,N)基金属陶瓷中,Mo2C常被用来提高Ti(C,N)和金属相Ni之间的润湿性。随着Mo2C价格的上涨,WC作为替代品引起了人们的广泛关注。研究了WC含量对Ti(C,N)基金属陶瓷Ti(C0.7N0.3)-xWC-15%Ni显微组织的影响。研究结果表明,添加的WC都能固溶到TiC0.7N0.3中和(或)溶解到黏结相Ni中,显微组织都为典型的芯-环结构。当WC含量15%时,WC对晶粒的细化效果不明显,当WC含量增至20%以上时,金属陶瓷的平均晶粒度明显下降至10μm以下。     

WC含量对TiCN-HfN金属陶瓷刀具材料微观组织和力学性能的影响

采用热压烧结技术制备了TiCN-HfN-WC金属陶瓷刀具材料,研究了WC含量(质量分数)对金属陶瓷刀具材料微观组织和力学性能的影响。结果表明:TiCN-HfN-32%WC金属陶瓷刀具材料由TiCN、(Ti,Hf,W)(C,N)、WC和MoNi组成,材料中还含有极少量的(Ti,Mo,W)(C,N)固溶体,材料内部形成了网状骨架结构。随着添加WC质量分数的增加,材料中晶粒粒度降低,添加WC可抑制材料中TiCN晶粒的生长,起到细化TiCN晶粒的作用;材料的相对密度、硬度和断裂韧度都具有先增大后减小的变化趋势,材料的抗弯强度逐渐增大。当WC质量分数为32%时,材料具有相对较好的综合力学性能,其硬度为20.2 GPa,断裂韧度为7.1 MPa×m^1/2,抗弯强度为1581.3 MPa。     

NbC含量对Mo_2FeB_2基金属陶瓷的显微组织和力学性能的影响

利用原位反应真空烧结法制备了不同NbC含量的Mo2FeB2基金属陶瓷试样,并对试样的显微组织及力学性能进行分析。结果表明,随着NbC含量的增加,硬质相颗粒得到细化且均匀分布在粘结相中;试样的硬度和耐磨性先提高后降低,当NbC的质量分数为6.0%时,试样的硬度最高,耐磨性能最好。     

Mo替代Ni对TiC基金属陶瓷组织结构和性能的影响

采用粉末冶金工艺制备了不同含量的Mo替代Ni的TiC基金属陶瓷材料,其中TiC基体和粘结相Co的质量分数分别为75%、5%,Mo和Ni的总质量分数为20%;分析了金属陶瓷的显微结构、抗弯强度、致密度和电学性能。结果表明,当TiC基金属陶瓷中Mo替代Ni的含量变化时,陶瓷各项性能发生变化。当Mo的质量分数为4%时,TiC基金属陶瓷的综合性能最佳,其抗弯强度为149.18 MPa,电阻率为1.45×10~(-5)Ω·m,而致密度达到94%。     

Cr_3C_2和Ni对TiC基金属陶瓷组织性能的影响

主要研究Cr3C2和Ni在不同配比下烧结成TiC基金属陶瓷,利用洛氏硬度计测试硬度,利用扫描电镜进行显微形貌观察,利用能谱仪进行元素分布分析以及利用XRD衍射仪进行物相分析.研究表明,Ni作为粘结相分布在TiC基体的边缘,不同Cr3C2和Ni含量影响TiC基金属陶瓷组织形貌和性能的原因是由于不同新相的生成.     

Nb对Mo_2NiB_2基金属陶瓷组织和力学性能的影响

采用放电等离子热压烧结技术制备了掺杂不同摩尔含量(0、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%)Nb的Mo_2NiB_2基金属陶瓷,并使用扫描电子显微镜和电子万能试验机研究了其微观结构和力学性能。结果表明,Mo_2NiB_2基金属陶瓷主要由Mo_2NiB_2硬质相和Ni基粘结相两相结构组成。随着Nb的加入,硬度值先增大后减小,并在掺杂0.15%Nb时达到最大值1 203.4 HV。Nb取代了部分Mo,形成置换固溶体,产生固溶强化作用,使硬度值增大。掺杂0.05%Nb时,Mo_2NiB_2基金属陶瓷抗弯强度值最大,为854.93 MPa。断裂方式主要为脆性的解理断裂,断裂韧性值随Nb的加入而降低。     

碳含量对金属陶瓷组织和力学性能的影响

制备4种不同碳含量Ti（C,N)基金属陶瓷,通过碳分析仪、氧氮分析仪、扫描电镜、X射线衍射仪、维氏硬度测试仪等仪器检测Ti（C,N)基金属陶瓷的合金碳、氧、氮成分、微观组织、力学性能等,分析碳含量对显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着碳含量增加,合金中氧含量降低,黏结相钴、镍中固溶的W、Mo、Ti含量降低,黑芯相减...     

Mo_2C/WC对金属陶瓷组织和性能的影响

以TiC、TiN、Mo_2C、WC、Co、Ni为原料,采用粉末冶金法制备Ti(C,N)基金属陶瓷。结合XRD物相检测、显微组织分析以及力学性能测试研究了Mo_2C/(WC+Mo_2C)对Ti(C,N)基金属陶瓷显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着Mo_2C/(WC+Mo_2C)的增加,Ti(C,N)基金属陶瓷的硬度逐渐增加,抗弯强度先降低后增加。当Mo_2C/(WC+Mo_2C)=0.8时,Ti(C,N)基金属陶瓷的显微组织细化明显,综合力学性能最佳,维氏硬度(HV)为1 411.15,抗弯强度为1 053.7 MPa。     

Fe添加量对Ti(C,N)基金属陶瓷显微组织及力学性能的影响

采用低压烧结工艺制备出Ti(C_(0.7)N_(0.3))-WC-Mo_2C-TaC-Fe/Co/Ni体系金属陶瓷,研究了Fe含量对Ti(C,N)基金属陶瓷显微组织、相组成及力学性能的影响。结果表明,随着Fe含量的增加,组织中白芯-灰环结构的硬质相体积分数显著增大,且在固相烧结阶段,大量M_(12)C型η相转化为M_6N型脆性相;高Fe含量的金属陶瓷体系有利于脆性相的生成。力学性能测试结果表明,适量Fe置换Ni可显著提高Ti(C,N)基金属陶瓷的硬度和断裂韧性,并随Fe含量增加呈先升高后降低的变化趋势。当Fe含量为2%时,金属陶瓷的硬度和断裂韧性均达到最大值1 642 MPa和10.63 MPa·m~(1/2),与不含Fe的金属陶瓷相比,分别提高了96 MPa和11.3%。但添加过量Fe反而会极大地恶化金属陶瓷的力学性能,这主要归因于高Fe含量金属陶瓷组织中M_6N型脆性相含量的增加。     

亚微米级Ti(C,N)基金属陶瓷的显微组织和力学性能

以亚微米级的粉末为原料制备Ti（C,N）基金属陶瓷,通过透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDX）等方法研究其在烧结过程中的组织结构变化规律及特点,并探讨烧结工艺参数对金属陶瓷力学性能的影响。结果表明,随着烧结温度升高,Ti（C,N）基金属陶瓷的组织更均匀,硬质颗粒逐渐球化,表面的Rim相更完整。Rim相分为两层,里层Rim相的Mo、W含量比外层Rim相高,里层Rim相是在固相烧结阶段形成的,外层Rim相是在液相烧结阶段形成的。Rim相的形成及晶粒长大都是通过溶解-析出机制进行的。在1 410℃下保温60 min,可获得较佳的力学性能,抗弯强度达2 266 MPa,硬度为HRA 90.6。     

WC粉末粒度对Ti(C,N)基金属陶瓷组织和性能的影响

研究了WC粉末粒度对Ti(C,N)基金属陶瓷Ti(C_(0.7)N_(0.3))-15%WC-15%Ni显微组织和性能的影响。研究结果表明,降低WC粉末粒度后组织中出现了大量的白芯-灰环结构的晶粒,总体晶粒度均匀并得到细化(2μm以下)。细化的WC粉末不仅使WC的溶解速度增大,Ti(C,N)的溶解速度也增大。细化WC粉末粒度可以提高金属陶瓷的硬度,但是断裂韧性却有所下降。     

热加工对TiB增强钛基复合材料显微组织和力学性能的影响

用原位自生技术制备了Ti B增强的近α相钛基复合材料,利用光学显微镜(OM)、高温材料试验机和透射电镜(TEM)研究了热加工过程中此复合材料的魏氏组织演变和Ti B晶须的取向变化,并测定了该复合材料的力学性能。研究结果表明:该复合材料的β晶粒尺寸和α片层的厚度随着压下率的增加而减小,这种变化使复合材料的显微组织得到了显著细化;随着压下率的增加,延伸方向上Ti B晶须取向角的小角度概率密度值急剧增加,而大角度概率密度值急剧减小,加工方向上Ti B晶须的概率密度值变为原来的6倍左右;热机械加工后该复合材料较之原来的铸态材料状态,屈服强度增加了25%左右,抗拉强度增加了30%左右,时效后屈服强度和抗拉强度都提高44%左右;若没有硅化物的析出,片层状α相的厚度值b对强度的影响较小,时效后硅化物沉淀析出使厚度值b成为重要的强化因素。     

TiC/NbC添加量对铁基复合材料显微组织及力学性能的影响

将不同添加量的TiC/NbC陶瓷颗粒(质量分数分别为50%、33.33%、25%、20%、16.67%)加入到铁基体中,采用放电等离子体烧结(SPS)技术制备了陶瓷颗粒增强铁基复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)以及能谱仪(EDS)对烧结试样的微观组织形貌进行表征,并对其相对密度和力学性能进行测试。结果表明,含16.67%TiC/NbC陶瓷颗粒的烧结试样相对密度最大,达96.78%,且拥有较高的维氏硬度和弯曲强度,分别为300 HV和400 MPa;试样断口表现出明显的脆性断裂特征。SPS快速烧结技术可使TiC/NbC陶瓷颗粒均匀分散在铁基体中,且增强体和铁基体界面结合良好。少量TiC/NbC陶瓷颗粒即可显著细化基体组织,增强铁基复合材料强度和硬度;随着TiC/NbC陶瓷颗粒含量的进一步增加,其对基体组织的细化作用减弱。     

退火温度对退火马氏体基TRIP钢显微组织和力学性能的影响

将C-Si-Mn系TRIP钢通过完全淬火和两相区退火相结合的工艺,得到一种以退火马氏体为基体的TRIP钢（简称TAM钢）,并对比分析了TAM钢在不同温度退火后的显微组织和力学性能.结果表明,TAM钢经退火后的显微组织特征为精细规整的板条退火马氏体基体、片状残余奥氏体和贝氏体/马氏体组成的混合组织.这种组织降低了基体的硬度以及基体和第二相之间的强度比,减少了基体的位错密度.随着退火温度的提高,退火马氏体基体的板条形态逐渐消失,新生马氏体/贝氏体的团状混合组织逐渐增多.当退火温度为780℃时,综合力学性能优异,抗拉强度为1130 MPa,延伸率可达20%,强塑积为22600 MPa·%.当退火温度较低时,残余奥氏体主要以片状存在于退火马氏体板条间,有利于TRIP效应的发生.     

Cr含量对WC基硬质合金组织和性能的影响

在WC基硬质合金生产中，为了提高舍金的耐腐蚀性能，通常的做法是加入Cr、Ni等元素对粘结相进行合金化，然而加入Cr以后对合金性能的影响还没有做系统的研究。该文以WC-10(CoNi)为基础，在粘结剂中加入不同含量的Cr，对合金的力学性能以及耐腐蚀性能做了试验研究。试验结果表明，当粘结相中Cr的添加量为4％时，合金出现个别晶粒的异常长大；当Cr的添加量增加到12％时，合金的组织变得均匀并且晶粒得到明显的细化；粘结剂中加入Cr以后。显著提高了合金的耐腐蚀能力。