硬质相含量对Ti(C,N)-304不锈钢金属陶瓷力学性能的影响

采用传统粉末冶金的方法研究了Ti(C,N)硬质相含量对Ti(C,N)-304不锈钢金属陶瓷的微观组织和力学性能的影响。通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜观测了不同硬质相含量的金属陶瓷的微观组织、断口形貌、裂纹传播规律以及晶界微裂纹的产生,并基于体视学原理分析了硬质相邻接度和粘结相平均自由程。使用阿基米德排水法、洛氏硬度计和三点弯曲法分别测量了金属陶瓷的致密度、硬度和抗弯强度,结果表明:随着硬质相含量的增加,金属陶瓷硬质相平均颗粒直径先减小后增大,在硬质相体积分数为75%时,达到最大致密度(98.4%)、硬度(HRA 89.2)和抗弯强度(1 291MPa);在裂纹传播过程中,以沿晶断裂为主,穿晶断裂为辅;大颗粒更容易发生穿晶断裂,且由于大颗粒存在尖角,容易导致应力集中形成微裂纹,不利于材料力学性能的提高。