部分氮化物与碳化物对TiN 0.3 高温高压烧结体力学性能的影响
发布时间：2023-04-24 22:35
TiN0.3具有优良的可烧结性,但其单相烧结体的力学性能难以满足作为PcBN刀具结合剂的需求。通过第二组分Mo2C、NbC、AlN、WC的添加,添加物与TiN0.3在高温高压烧结过程中发生扩散反应,形成了新的物相和复杂的界面扩散层,改变了烧结体的组织结构和物相组成,从而改变了烧结体力学性能。本论文采用机械合金化法制备了TiN0.3纳米粉体,与添加物混合后在高温高压下进行烧结。分别研究了NbC添加量与烧结温度对TiN0.3-NbC体系和TiN0.3-AlN-NbC体系复合烧结体,Mo2C添加量与烧结温度对TiN0.3-Mo2C体系和TiN0.3-AlN-Mo2C体系复合烧结体微观组织结构和部分力学性能的影响;同时还研究了烧结温度对TiN0.3-AlN-Mo2C-WC、TiN0.3-AlN-NbC-WC和TiN0.3-AlN-NbC-Mo2C复合烧结体组织结构和力学性能的影响。结果表明:TiN0.3-NbC复合烧结时NbC会逐渐固溶到TiN0.3基体之中形成固溶体(Ti,Nb)(C,N)相,固溶程度随着烧结温度的升高而加强,NbC的添加有抑制晶粒长大的作用。NbC添加量在10vol.%时T...
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 TiN的性质和应用
1.1.1 TiN的性质
1.1.2 TiN的应用及研究进展
1.1.3 相关合成方法
1.2 非化学计量比TiNX
1.2.1 TiNX相关性质
1.2.2 TiNX烧结体性能研究
1.2.3 机械合金化法制备TiNX粉体
1.3 Mo2C和NbC相关性质
1.3.1 Mo2C相关性质
1.3.2 NbC相关性质
1.3.3 TiN与Mo2C和NbC吉布斯自由能的关系
1.4 选题背景和主要研究内容
第2章 实验方法和研究内容
2.1 实验原料
2.2 实验设备
2.3 实验方案
2.3.1 MA制备TiN0.3
2.3.2 氮化钛的真空退火
2.3.3 混料
2.3.4 细化
2.3.5 高温高压烧结
2.4 性能测试与分析
2.4.1 物相分析
2.4.2 表面及断口形貌的观察
2.4.3 硬度测试
2.4.4 断裂韧性测试
第3章 NbC添加对TiN0.3基复合烧结体的影响
3.1 引言
3.2 TiN0.3 与NbC的界面扩散现象
3.2.1 TiN0.3 与NbC分层烧结样品的界面形貌
3.2.2 TiN0.3 与NbC分层烧结样品的界面能谱分析
3.3 NbC对TiN0.3烧结体力学性能和微观结构的影响
3.3.1 烧结温度对TiN0.3-NbC烧结体相组成的影响
3.3.2 烧结温度对TiN0.3-NbC烧结体硬度和韧性的影响
3.3.3 NbC添加量对TiN0.3-NbC烧结体硬度和韧性的影响
3.4 NbC对TiN0.3-AlN-NbC烧结体性能和微观结构的影响
3.4.1 烧结温度对TiN0.3-AlN-NbC烧结体相组成的影响
3.4.2 NbC添加量及烧结温度对TiN0.3-AlN-NbC烧结体力学性能的影响
3.5 本章小结
第4章 Mo2C对TiN0.3基复合烧结体的影响
4.1 引言
4.2 TiN0.3 与Mo2C的界面扩散现象
4.2.1 TiN0.3 与Mo2C分层烧结样品的界面形貌
4.2.2 TiN0.3 与Mo2C分层烧结样品的界面能谱分析
4.3 Mo2C对TiN0.3烧结性能和微观结构的影响
4.3.1 烧结温度对TiN0.3-Mo2C烧结体相组成的影响
4.3.2 烧结温度对TiN0.3-Mo2C烧结体硬度和韧性的影响
4.3.3 Mo2C添加量对TiN0.3-Mo2C烧结体硬度和韧性的影响
4.4 Mo2C对TiN0.3-AlN-Mo2C烧结体性能和微观结构的影响
4.4.1 Mo2C添加量及烧结温度对TiN0.3-AlN-Mo2C烧结体相组成的影响
4.4.2 Mo2C添加量及烧结温度对TiN0.3-AlN-Mo2C烧结体力学性能的影响
4.5 本章小结
第5章 WC对多组分复合烧结体结构与性能的影响
5.1 引言
5.2 TiN0.3-AlN-Mo2C-WC的复合烧结
5.3 TiN0.3-AlN-NbC-WC的复合烧结
5.4 TiN0.3-AlN-Mo2C-NbC的复合烧结
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务
致谢
本文编号：3800155
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 TiN的性质和应用
1.1.1 TiN的性质
1.1.2 TiN的应用及研究进展
1.1.3 相关合成方法
1.2 非化学计量比TiNX
1.2.2 TiNX烧结体性能研究
1.2.3 机械合金化法制备TiNX粉体
1.3 Mo2C和NbC相关性质
1.3.1 Mo2C相关性质
1.3.2 NbC相关性质
1.3.3 TiN与Mo2C和NbC吉布斯自由能的关系
1.4 选题背景和主要研究内容
第2章 实验方法和研究内容
2.1 实验原料
2.2 实验设备
2.3 实验方案
2.3.1 MA制备TiN0.3
2.3.3 混料
2.3.4 细化
2.3.5 高温高压烧结
2.4 性能测试与分析
2.4.1 物相分析
2.4.2 表面及断口形貌的观察
2.4.3 硬度测试
2.4.4 断裂韧性测试
第3章 NbC添加对TiN0.3基复合烧结体的影响
3.1 引言
3.2 TiN0.3 与NbC的界面扩散现象
3.2.1 TiN0.3 与NbC分层烧结样品的界面形貌
3.2.2 TiN0.3 与NbC分层烧结样品的界面能谱分析
3.3 NbC对TiN0.3烧结体力学性能和微观结构的影响
3.3.1 烧结温度对TiN0.3-NbC烧结体相组成的影响
3.3.2 烧结温度对TiN0.3-NbC烧结体硬度和韧性的影响
3.3.3 NbC添加量对TiN0.3-NbC烧结体硬度和韧性的影响
3.4 NbC对TiN0.3-AlN-NbC烧结体性能和微观结构的影响
3.4.1 烧结温度对TiN0.3-AlN-NbC烧结体相组成的影响
3.4.2 NbC添加量及烧结温度对TiN0.3-AlN-NbC烧结体力学性能的影响
3.5 本章小结
第4章 Mo2C对TiN0.3基复合烧结体的影响
4.1 引言
4.2 TiN0.3 与Mo2C的界面扩散现象
4.2.1 TiN0.3 与Mo2C分层烧结样品的界面形貌
4.2.2 TiN0.3 与Mo2C分层烧结样品的界面能谱分析
4.3 Mo2C对TiN0.3烧结性能和微观结构的影响
4.3.1 烧结温度对TiN0.3-Mo2C烧结体相组成的影响
4.3.2 烧结温度对TiN0.3-Mo2C烧结体硬度和韧性的影响
4.3.3 Mo2C添加量对TiN0.3-Mo2C烧结体硬度和韧性的影响
4.4 Mo2C对TiN0.3-AlN-Mo2C烧结体性能和微观结构的影响
4.4.1 Mo2C添加量及烧结温度对TiN0.3-AlN-Mo2C烧结体相组成的影响
4.4.2 Mo2C添加量及烧结温度对TiN0.3-AlN-Mo2C烧结体力学性能的影响
4.5 本章小结
第5章 WC对多组分复合烧结体结构与性能的影响
5.1 引言
5.2 TiN0.3-AlN-Mo2C-WC的复合烧结
5.3 TiN0.3-AlN-NbC-WC的复合烧结
5.4 TiN0.3-AlN-Mo2C-NbC的复合烧结
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务
致谢
本文编号：3800155
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