固溶体型碳氮化钛基金属陶瓷刀片材料的研制

发布时间：2021-01-22 01:35

　　碳氮化钛基金属陶瓷刀片具有较高的红硬性、高温抗氧化性和自润滑性能好等性能,有望部分取代硬质合金刀片,但其较低的强韧性制约着在刀具等领域中的实际应用。本文采用碳热氮化还原法合成固溶粉体,并以固溶粉体为原料采用真空烧结制备了A种（Ti,W,Mo,Nb,Ta）(C_0.7,N_0.3)-Co-Ni基固溶体型金属陶瓷（简称为SSA）及B种（Ti,W,Mo,Nb,Ta）(C_0.5,N_0.5)-Co-Ni基固溶体型金属陶瓷（简称为SSB）。研究了还原温度、还原时间和还原气氛对固溶粉体物相、晶格常数、碳氮含量和粉末粒径的影响,考察了烧结温度和烧结时间对固溶体型金属陶瓷的力学性能、致密度和显微组织的影响,并分析了其强韧化机制,得到如下主要研究结果:1.碳热氮化还原法可合成单相（Ti,W,Mo,Nb,Ta）（C,N）固溶体,合理的合成工艺为2KPa流动氮压下1500℃还原3h,其粉末粒度约为200nm,碳、氮含量分别为9.6wt.%、6.5wt.%;钼、钨、钽、铌等金属原子在Ti（C,N）中的固溶难易程度排序依次为钽≈铌... 

【文章来源】：厦门理工学院福建省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 金属陶瓷概况
        1.2.1 金属陶瓷的定义、类型及应用
        1.2.2 Ti（C,N）基金属陶瓷的发展概况及趋势
        1.2.3 Ti（C,N）基金属陶瓷的显微组织及力学性能
    1.3 Ti（C,N）基金属陶瓷的制备方法
        1.3.1 Ti（C,N）基金属陶瓷粉末的制备
        1.3.2 Ti（C,N）基金属陶瓷的成形方法
        1.3.3 Ti（C,N）基金属陶瓷的烧结方法
    1.4 Ti（C,N）基金属陶瓷强韧化影响因素及研究进展
        1.4.1 WC添加剂
        1.4.2 原料粉末粒度
        1.4.3 C、N含量
2C添加剂">        1.4.4 Mo或MO₂C添加剂
        1.4.5 其他碳化物的影响
        1.4.6 稀土元素
        1.4.7 粘结相
    1.5 本文研究目的与主要研究内容
第二章 实验内容与方法
    2.1 实验原材料与设备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 主要实验设备
    2.2 实验方法
        2.2.1 技术路线
        2.2.2 固溶体粉体的合成
        2.2.3 压坯的制备
        2.2.4 脱脂烧结
        2.2.5 后处理
    2.3 固溶体型金属陶瓷性能测试
        2.3.1 相对密度的测试
        2.3.2 硬度及断裂韧性测试
        2.3.3 抗弯强度测试
    2.4 固溶粉体及固溶体金属陶瓷表征
        2.4.1 物相分析
        2.4.2 固溶粉体碳氮氧含量分析
        2.4.3 固溶粉体形貌及金属陶瓷微观结构分析
0.7,N_0.3)固溶粉体的合成">第三章 （Ti,W,Mo,Nb,Ta）(C_0.7,N_0.3)固溶粉体的合成
    3.1 引言
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 还原温度的影响
        3.2.2 还原时间的影响
        3.2.3 氮气压力的影响
    3.3 本章小结
第四章 烧结工艺对SSA和SSB金属陶瓷性能与组织的影响
    4.1 引言
    4.2 烧结工艺对SSA金属陶瓷力学性能与组织的影响
        4.2.1 烧结温度的影响
        4.2.2 烧结时间的影响
    4.3 烧结工艺对SSB金属陶瓷力学性能与组织的影响
        4.3.1 烧结温度的影响
        4.3.2 烧结时间的影响
    4.4 两种固溶体金属陶瓷强韧性差异
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
主要研究成果



本文编号：2992283