Ti(C,N)基金属陶瓷界面问题的研究进展

对Ti(C,N)基金属陶瓷的界面结构特点及界面上的成分分布、界面上Rim相（环形相）的形成机理、影响界面上环形相及界面上的成分分布的主要因素进行了评述。最后指出了金属陶瓷界面研究方面应该注意的问题。     

硬质相粒度对Ti（C,N）基金属陶瓷断裂韧性的影响

用压痕法测定了具有不同粒度硬质相的Ti(C,N)基金属陶瓷的断裂韧度,结果发现,当成分和制备工艺不变时,Ti(C,N)基金属陶瓷的断裂韧性随硬质相粒度的增大而减小,进一步分析表明,当Ti(C,N)颗粒较粗时,极易发生穿晶断裂,并且裂纹连续穿晶扩展时亦不会发生显著的偏转或分叉,金属陶瓷呈现较强的脆性断裂特征,而当Ti(C,N)颗粒较细时穿晶断裂几率大大减小,裂纹较易沿Ti(C,N)颗粒与粘结相的界面扩展,导致脆性断裂现象减少和裂纹偏转而增韧。产生上述现象的主要原因与Ti(C,N)晶体的结构有关,面心立方结构的Ti(C,N)晶体中可能存在多个潜在的滑移面和滑移系,裂纹从一个Ti(C,N)颗粒扩展至另一个Ti(C,N)颗粒时很容易形成取向有利。     

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)基金属陶瓷的价电子结构及润湿性研究

在阐述Ti(C,N)基金属陶瓷的典型组织结构及润湿性的基础上,分析了Ti(C,N)基金属陶瓷中不同碳化物及碳含量对价电子结构及润湿性的影响.发现添加不同的碳化物时,Mo2C对改善润湿性的效果最明显,而VC对价电子结构参数nA影响最大.并且得出,在一定范围内,随碳含量的增加,不仅价电子结构参数nA增大,而且润湿性也明显改善.     

Ti(C,N)材料的研究进展

分别介绍了Ti(C,N)陶瓷材料、Ti(C,N)基金属陶瓷材料和Ti(C,N)基复相陶瓷材料的组织结构、性能、优势及其制备方法。Ti(C,N)陶瓷材料的制备方法主要有气相沉积法、激光熔覆法和自反应喷涂法,Ti(C,N)基金属陶瓷材料的制备方法主要有粉末冶金法和自蔓延高温合成法,Ti(C,N)基复相陶瓷材料的制备方法主要有自反应喷射成形法和自反应喷涂法。最后介绍了Ti(C,N)材料的应用及其应用的局限性。     

Ti(C,N)基金属陶瓷/AgCuTi/40Cr钎焊接头组织和机械性能研究

在真空钎焊炉中采用活性钎料AgCuTi,成功将Ti(C,N)基金属陶瓷和金属40Cr进行钎焊连接,形成了Ti(C,N)基金属陶瓷/AgCuTi/40Cr钎焊接头.采用SEM、EDS和XRD等手段对Ti(C,N)基金属陶瓷/AgCuTi/40Cr钎焊接头的形貌组织进行了分析,研究了钎焊接头的机械性能,得到了Ti(C,N)...     

SD成型剂对Ti(C,N)基金属陶瓷显微结构和力学性能的影响

采用低压烧结的方法制备Ti(C,N)基金属陶瓷材料,并结合C、N、O分析,XRD、BSE、EDS等测试手段研究了SD成型剂对Ti(C,N)基金属陶瓷合金的C含量、相组成及显微结构和力学性能的影响。结果表明,随着SD成型剂添加量的增加,脱胶后压坯的C含量逐渐增加,N含量逐渐减小;烧结后Ti(C,N)基金属陶瓷由(Ti,Me)(C,N)(Me=W、Mo、Ta)和Ni/Co固溶体相组成;显微组织以黑芯-白环结构为主,并伴随着少量白芯-灰环的结构。SD添加量为100mL/kg时,Ti(C,N)基金属陶瓷材料的抗弯强度达1929MPa,硬度为1588HV30,添加量为180mL/kg时,合金组织中石墨相的出现使其抗弯强度大幅度下降。     

Ti(C,N)基金属陶瓷烧结过程的冶金基础及其显微组织特征Ⅱ芯-环结构的形成机理及烧结过程中的脱气演化

综述了Ti(C,N)基金属陶瓷烧结过程中的冶金反应规律.介绍和分析了Ti(C,N)基金属陶瓷典型芯-环结构组织的形成过程和机理,以及烧结过程的脱气现象和规律.     

Ti(C,N)基金属陶瓷熔渗/氮化复合表面处理

对Ti(C,N)基金属陶瓷进行了高温高压熔渗/氮化复合表面处理,通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射等分析技术对其显微组织、成分及结构进行了分析,并对其处理前后的硬度进行了测试分析.结果表明,经过表面处理,Ti(C,N)基金属陶瓷表面形成了富含Ti和N的硬化层,主要为Ti(C0.3N0.7),次表层富含Fe和Ni,其硬度自表面向心部呈现高-低-较高的变化趋势.     

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.     

粉末相组成对(C,N)-(Co,Ni)金属陶瓷组织及性能的影响

采用自制的多元复式碳(氮)化物陶瓷粉末制备少Mo的(Ti,W,Ta,Mo)(C,N)-(Co,Ni)金属陶瓷。研究了粉末相组成对金属陶瓷组织及性能的影响。结果表明,多元复式碳(氮)化物固溶体的晶格常数与元素的固溶度有很好的对应关系。金属陶瓷中含Ta,W等重金属元素的多元复式碳化物的加入,有利于重金属元素向粘结相中均匀扩散,相对减缓了低元相Ti(C,N)的分解,使材料的性能得到较大的提高,组织主要表现为单层环形相结构特征,富Ti硬质相减少,富(Ta,W)硬质相增多,且晶粒细小,无团聚现象。     

金属陶瓷与金属焊接技术的研究现状与展望

Ti(C,N)基金属陶瓷与金属的焊接是Ti(C,N)基金属陶瓷材料得以发展和应用的关键技术之一.介绍了Ti(C,N)基金属陶瓷材料的特点和应用现状,概述了金属陶瓷与金属焊接的技术方法及其研究进展,展望了金属陶瓷与金属焊接技术的应用前景.     

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.     

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.     

纳米改性金属陶瓷的组织和力学性能

讨论了纳米TiN改性TiC基金属陶瓷(纳米改性金属陶瓷)的组织与力学性能。结果表明,金属陶瓷组织仍为两相结构(陶瓷相+金属相),其中粗大的陶瓷相为芯/壳结构,即Ti(C,N)芯外包覆有一层硬质相(Ti,Mo,W)(C,N)(即"SS"相)。TEM观察显示,纳米TiN主要在两相或三相晶界上分布。随纳米TiN的增加,纳米改性金属陶瓷的组织明显细化;组织的细化与纳米TiN在TiC/TiC晶界的分布阻止了TiC晶粒的长大有关。抗弯测试表明,抗弯强度在添加8 wt%纳米TiN时达到最大值;抗弯断口显示沿晶断裂为主要的断裂模式。     

采用BNi-7的Ti（C，N）基金属陶瓷与17-4PH沉淀硬化不锈钢的真空钎焊研究

采用镍基共晶钎料BNi-7对Ti（C,N）基金属陶瓷与17—4PH沉淀硬化不锈钢行了真空钎焊连接。研究了钎焊温度和焊缝厚度对焊接接头力学性能和微观结构的影响。结果表明,BNi-7对金属陶瓷粘结相具有较强的溶解能力,这是熔降元素（磷）能够在金属陶瓷侧大范围分布、钎焊接头获得良好界面结合的主要原因。随钎焊温度升高,磷在金属...     

Ti-N薄膜与钢基体界面显微结构的透射电镜研究

用透射电镜分别研究了空心阴极离子镀加Ti底层和不加Ti底层的Ti-N薄膜与不锈钢和高速钢基体之间界面的显微结构。在较厚Ti底层与不锈钢基体间的界面上有厚约20nm的FeTi界面层,Ti底层由具有[0001]取向的α-Ti相组成,TeTi相有[311]、[310]、[321]、[320]等几种择优取向。此外,较薄Ti底层与不锈钢基体间的界面比较光滑,界面层很薄。在基体温度为500℃时镀得的加Ti底层的Ti-N膜与高速钢基体的界面上,也观察到了Ti底层。它由细小的α-Ti晶粒组成,其中弥散分布着一些TiC的微小晶粒。在邻近膜/基界面的基体内断续分布着一些FeTi相的晶粒。在不加Ti底层的Ti-N膜与高速钢基体的界面上,观察到了TiN晶粒在基体中的碳化物MC(VC)上的外延生长,它们之间存在[310]_(vc)∥[100]_(TiN)的晶体学取向关系。与此类似,在高速钢中马氏体的晶粒上也外延生长出了TiN晶粒。在M_6C上生长的TiN初始晶粒很小,晶界不清晰。TiN与高速钢中碳化物和马氏体间的界面均较光滑,未观察到界面相。     

碳纳米管增韧超细Ti(C|N)基金属陶瓷

Ti(C,N)基金属陶瓷的低韧性限制了其广泛应用于切削刀具领域。为探究碳纳米管对超细Ti(C,N)基金属陶瓷断裂韧性的影响,采用化学镀工艺在碳纳米管表面镀Ni,采用粉末冶金法真空烧结制备了不同碳纳米管含量的超细Ti(C,N)基金属陶瓷。研究了不同含量镀镍和未镀镍的碳纳米管对Ti(C,N)金属陶瓷组织和断裂韧性的影响。扫描电镜照片表明 , 添加CNTs后,组织中出现无芯晶粒及微孔洞。压痕法测试断裂韧性的结果表明,纳米管的加入使超细Ti(C,N)金属陶瓷的断裂韧性提高 29. 4 %～62. 7 % , 碳纳米管增韧机制为裂纹偏转和桥接增韧、无芯晶粒增韧及微孔洞增韧。此外,随着碳纳米管含量的增加,超细CNTs/Ti(C,N)金属陶瓷复合材料的相对密度和硬度均有轻微下降。添加镀镍和未镀镍碳纳米管对超细Ti(C,N)金属陶瓷都具有很好的增韧作用。     

烧结温度和保温时间对Ti(C, N)基金属陶瓷微观组织结构和性能的影响

通过氮气氛烧结制备了Ti(C, N)-WC-TaC-NbC-Co-Ni金属陶瓷,研究了烧结温度和保温时间对Ti(C, N)基金属陶瓷芯部和表面的微观组织结构及性能的影响。结果表明：Ti(C, N)基金属陶瓷表面在渗氮的作用下会形成富无环黑芯和黏结相层;随着烧结温度的升高,样品的平衡氮分解压力增大,渗氮作用减弱,表层富无环黑芯和黏结相层变薄;而随着保温时间的延长,表层富无环黑芯和黏结相层逐渐变厚,次表层缺黑芯越来越明显。随着烧结温度升高和保温时间延长,溶解再析出过程加剧,芯部Ti(C, N)黑芯体积分数减少,环相变厚且无环黑芯数量减少,硬质相晶粒尺寸增加。随着烧结温度的升高,合金硬度、钴磁和矫顽磁力逐渐减小,断裂韧性先增加后减小;随着保温时间的延长,硬度和断裂韧性均有先下降后升高的趋势,而钴磁和矫顽磁力逐渐增大。在1500 ℃保温40 min烧结的样品综合性能最好,维氏硬度达到1544 HV30,断裂韧性为9.0 MPa·m1/2,钴磁和矫顽磁力分别为4.74和9.42 kA/m。