添加ZrC对Ti（C，N）基金属陶瓷组织和力学性能的影响

发布时间：2020-09-25 06:58

　　 作为一种新型的工具材料，Ti(C，N)基金属陶瓷具有许多优良的性能，因而得到了广泛的应用，特别是近年来发展迅速。本文用传统的粉末冶金方法制备了不同ZrC含量的Ti(C，N)基金属陶瓷试样，运用XRD，SEM，EDX等手段对材料的显微组织进行了表征分析，并用这些显微组织的特征和差异解释了材料宏观力学性能的特点。 本论文共分五章，第一章为绪论，简要介绍了金属陶瓷的组织性能和发展过程，同时概述了纳米复合陶瓷的发展现状和趋势。 第二章介绍了超细晶粒Ti(C，N)基金属陶瓷的试验原料、制备工艺；第三章介绍了超细晶粒Ti(C，N)基金属陶瓷力学性能的测试方法以及显微组织的表征方法。 第四章讨论了Ti(C，N)基金属陶瓷成分，显微组织和宏观力学性能之间的关系。本章详细分析了ZrC含量对金属陶瓷组织以及力学性能的影响。实验结果表明： (1)在一定范围内，随ZrC粉加入量的增加，组织逐渐细化，并形成(Ti，Zr)C、(Ti，Mo)C、(Ti，Zr，Mo)C、(Ti，Mo，W)C、(Ti，Zr，Mo，W)C固溶体，这些固溶体对金属陶瓷都有强化作用。而且，试样的显微组织中都有经典的黑芯／灰壳结构。 (2)在第一组TiC基金属陶瓷试样中添加ZrC后，显微组织中出现一种白色球状的颗粒，这些颗粒围绕在TiC周围析出；在第四组Ti(C，N)基金属陶瓷试样中添加ZrC后，显微组织中出现了一种新的白芯／灰壳结构，这些新的组织对金属陶瓷的性能有益。 (3)未加ZrC时，断口以穿晶断裂为主要模式，沿晶断裂较少，随ZrC的加入，沿晶断裂增多，金属陶瓷组织与断口照片中存在少量的微裂纹和空洞，这些微裂纹和孔洞对金属陶瓷有增韧作用。 (4)由于ZrC的加入降低了金属粘结相Ni、Co对陶瓷相的润湿性，与未加ZrC的金属陶瓷相比，添加ZrC后，金属陶瓷的致密度都有所下降，这对金属陶瓷的力学性能也产生不利影响，导致硬度、抗弯强度没有明显改善。 第五章为全文总结以及对未来工作的建议。
【学位单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2007
【中图分类】：TG148
【部分图文】：

年TIC基金属陶瓷己经占日本硬质工具材料总量的27.3%，其余的比例是WC系硬质合金占31.1%，A1203系陶瓷占5.6%，PVD或CVD涂层工具为最多，占30%，图1一1所示是日本可转位刀片生产统计118，l9]。从增长速度看，Tic基金属陶瓷增长最快，由1978年占总量的11%增至 1988年的27.3%。由于TIC基金属陶瓷新产品的出现和刀具使用技术的进步，其应用范围己扩大到WC基硬质合金的使用领域[20l。尽管如此，Tic基金属陶瓷的强度和韧性还是不如WC基硬质合金。据研究知，TIC基金属陶瓷理论强度ao=2300~28o0Mpa，而相同粘结相含量的wC基硬质合金理论强度可达确 =8000MPa。近年来

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本文编号：2826386