添加剂对Ti(C,N)基金属陶瓷的力学性能影响

Ti(C,N)基金属陶瓷作为一种新型的刀具材料,具有密度低、室温硬度和高温硬度高、化学稳定性和抗氧化性好、耐磨性好、更高的性价比等优点,性能优于传统刀具材料WC基硬质合金。通过加入不同添加剂可以改变Ti(C,N)基金属陶瓷硬质相与包覆相之间的润湿性能,改善体系的烧结性、综合力学性能和机械的切削性能。该文介绍了不同添加剂对Ti(C,N)基金属陶瓷的力学性能影响。     

超细Ti(C,N)基金属陶瓷硬质相粉末的分散行为

通过粒径和ζ电位的测定，探讨了超细TiN、TiC和WC粉末在水溶液和无水乙醇中的分散行为以及表面活性剂对分散的影响．实验结果表明：分散介质的种类和介质的pH值对3种超细粉的分散效果有很大有影响，表面活性剂聚氧乙烯十二烷基醚和聚乙二醇可作为超细TiC粉末在水溶液和乙醇溶液中分散、以及超细WC在水溶液中分散的分散剂．     

纳米氮化硼含量对Ti(C,N)基金属陶瓷组织和性能的影响

在氮气环境下,采用微波烧结技术制备氮化硼纳米粒子增强Ti(C,N)基金属陶瓷,采用SEM观察了其显微组织,并考察了BN含量对材料力学性能的影响.研究表明:纳米氮化硼对Ti(C,N)基金属陶瓷具有明显强化作用,添加1.5%纳米氮化硼时,复合材料的力学性能最佳,抗弯强度(TRS)提高了21.6%,硬度(HRA)提高了1.6%.纳米氮化硼的加入,阻碍了Ti(C,N)颗粒的溶解,金属陶瓷的断口形貌表现为穿晶断裂.     

微波烧结制备Ti(C,N)基金属陶瓷

从现阶段研究情况来看金属陶瓷刀具材料有着极为广泛的应用前景,硬度比硬质合金高,抗弯强度和断裂韧性比陶瓷刀具高,更适合加工淬硬钢与高强度钢。微米和纳米改性金属陶瓷刀具材料是陶瓷材料研究的重要领域。本文着重讨论如何用微波烧结技术制备超细Ti(C,N)基金属陶瓷,并重点研究烧结温度、保温时间和纳米粒子添加量等因素对材料组织与性能的影响规律。     

原料粒度对Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料的影响

采用热压烧结法制备了添加质量分数为10%亚微米Ti(C0.7N0.3)粉末两种组分的Ti(C,N)基复合陶瓷,研究了亚微米Ti(C0.7N0.3)对材料力学性能和显微结构的影响.和微米级材料进行了对比,结果表明,亚微米材料的加入,抑制了基体晶粒的长大,细化了晶粒,使材料的力学性能大幅提高.VC的含量为16%,材料的硬度有明显提高.     

Ti(C,N)基金属陶瓷的性能与发展

Ti(C,N)基金属陶瓷是 2 0世纪 70年代出现的一种新型工具材料 ,具有许多优良的性能 ,因而得到了广泛应用。文章概述了 Ti(C,N)基金属陶瓷的发展过程和研究现状 ,总结了有关金属陶瓷的研究成果 ,并指出了 Ti(C,N)基金属陶瓷的发展趋势。     

Ti(C,N)基金属陶瓷的研究现状及发展趋势

Ti(C,N)基金属陶瓷是一种新型工具材料，本文介绍其发展过程和研究现状，并指出其发展趋势。     

SiC对Ti(C,N)基金属陶瓷微观组织和性能的影响

分析了SiC添加量对真空烧结Ti(C,N)基金属陶瓷的微观组织、力学性能、耐腐蚀性能及耐磨性能的影响,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及扫描电镜能谱仪(EDS)等表征技术分析了金属陶瓷组织及成分．结果表明：SiC的添加改变了金属陶瓷的微观组织,由黑芯-灰环结构演变为黑芯-白内环-灰外环,再演变为黑芯-白环;金属陶瓷的组织随着SiC的添加变得均匀,晶粒尺寸减小,力学性能先增强后减弱;含1.0%SiC的金属陶瓷具有最佳的综合力学性能,抗弯强度、硬度、断裂韧性分别达到2 020 MPa,90.5 HRA,12.2 MPa·m1/2;金属陶瓷的耐腐蚀性能随着SiC的添加不断降低,这归因于粘结相中合金元素含量的下降,白色环形相及富含W和Mo的白色颗粒的出现,以及孔洞的存在等;未添加SiC的金属陶瓷具有最好的耐腐蚀性能;金属陶瓷的耐磨性能的变化趋势与力学性能一样,先增强后减弱,含1.0%SiC的金属陶瓷具有最优的耐磨性能．     

利用废Ti(C,N)基金属陶瓷制备化学试剂

报道了利用无机酸溶解、焙烧、浸取、结晶、沉淀等方法,从废Ti(C,N)基金属陶瓷中分离(Ti、W、Mo、Ni)各种金属成分,制备12-磷钨酸(H3PW12O40)、12-磷钼酸(H3PMo12O40)、固体超强酸(SO4^2/TiO2)、硫酸镍等化学试剂的原理与工艺．     

Ti(C,N)基金属陶瓷中包覆结构的研究

利用先进的微观分析手段对Ｔｉ（Ｃ,Ｎ）基金属陶瓷中Ｔｉ（Ｃ,Ｎ）的包覆结构进行了较系统的研究,研究结果表明：在硬质相颗粒的周边,Ｔｉ和Ｎｉ元素具有明显的成分梯度,Ｗ和Ｍｏ元素主要集中分布于硬质相颗粒的包覆层中,并且其分布规律相似;Ｔｉ（Ｃ,Ｎ）芯与粘结相Ｎｉ之间存在的包覆层是一种过渡相,它改善了Ｎｉ对碳化物的润湿性,使粘结相与硬质相能较好地结合．     

Ti(C,N)基金属陶瓷刀具切削性能及磨损机理

文章介绍用常规粉末冶金方法制备添加纳米 Ti N的 Ti C-10 Ti N-16 Mo-5 Co-5 N i-1C系金属陶瓷刀具 ,通过较系统的切削试验 ,研究了此种金属陶瓷刀具在切削正火态 45 #钢时的切削性能及磨损机理。结果表明 ,金属陶瓷刀具适用于较高速度下的切削 ,其切削速度 vc、进刀量 f对刀具后刀面磨损量的影响较大 ,而切削深度 ap对刀具的磨损影响较小 ,刀具的失效形式主要是磨损。     

Ti(C,N)基金属陶瓷烧结性能及其组织的研究

研究了温度与碳含量对Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷烧结性能及组织的影响，研究结果表明：材料的抗弯强度对烧结温度最敏感，而密度、硬度、平均线收缩系数对烧结温度的敏感性依次递减；材料中碳粉含量增加时，会使其烧结温度明显降低，当添加量为２．２％时，金属陶瓷组织中会出现石墨相，使材料的抗弯强度下降．     

高性能Ti(C,N)基金属陶瓷的制备与组织研究

采用特殊工艺进行了金属陶瓷材料原料粉体的氮化处理,并对粉体的氮化效果进行了SEM、XRD和EDS能谱分析,检测氮化制备出的(Ti, W,Mo)(C,N)固溶体粉末的固溶效果.采用该氮化预固溶粉体,17%Ni粉,8%Mo粉的添加方式进行了金属陶瓷刀片的烧结,并对烧结后的刀片断口形貌、组成成分、相关物理和力学性能进行了分析.结果表明,采用此氮化工艺烧结的Ti(C,N)基金属陶瓷材料,呈现出典型“芯—环”壳层结构,其“芯”部富含Ti元素,“环”部富Mo和W元素.该壳层结构显著提高了金属陶瓷材料的强韧性.因此,采用此氮化工艺烧结的Ti(C,N)基金属陶瓷料性能超过传统Ti(C,N)基金属陶瓷材料性能.     

无钴 Ti(C,N)基金属陶瓷的热疲劳抗力

采用热疲劳龟裂网纹模拟法,定性地研究了无钴Ｔｉ（Ｃ,Ｎ）基金属陶瓷与３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢的热疲劳特性差异．结果表明,在热循环周次相同与相近的条件下,前者热疲劳裂纹呈粗大交叉的直线,起源于试样棱边的尖角处,并以较快的速度进入失稳扩展;后者形成细小典型的龟裂网纹,扩展缓慢,显示出热疲劳抗力高于前者．     

Ti(C,N)基金属陶瓷纳米粉末在水中的分散性

主要研究Ti(C,N)基金属陶瓷的纳米混合粉末在添加不同分散剂的水溶液中的分散行为及分散机制.使用一组10mL试管研究了混合粉末在分散液中的分散行为,并采用Zeta电位和FTIR等研究手段分析了混合粉末在分散液中的分散机制.试验结果表明,阳离子表面活性剂十六烷基溴化铵(CTAB)和非离子表面活性剂PVA的分散效果均明显优于阳离子表面活性剂CH3(CH2)11OSO3Na,CTAB和PVA的混合液比单一的CTAB或PVA的分散稳定效果要好.含有15g/L聚乙烯醇(PVA)和10g/LCTAB的水溶液中具有最好的分散效果.在纳米粉末分散过程中,静电排斥作用和空间位阻作用都同时存在.     

Al_2O_3 弥散 Ti(C,N)基金属陶瓷刀具

在Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷中，通过加入Ａｌ２Ｏ３弥散颗粒，使材料的硬度和高温性能都得到提高，从而获得更好的切削耐磨性。研究结果表明：Ａｌ２Ｏ３的引入使Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷的常温强度和韧性有所下降而硬度和高温力学性能得到了改善。切削试验表明：Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）－Ａｌ２Ｏ３系金属陶瓷比硬质合金、Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＣ复合陶瓷刀具有更好的切削性能。ＳＥＭ观察表明：在Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）－Ａｌ２Ｏ３金属陶瓷中，Ａｌ２Ｏ３与Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）有相互抑制晶粒生长的作用，使Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷的晶粒更细化     

Ti（C,N）基金属陶瓷相界面结合机理的研究

针对Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷相界面的包覆层组织，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｗ和Ｍｏ在相界面的成分分布，Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）／粘结相相界面取向关系和高分辨原子像等，进行了研究。     

热循环对Ti(C, N)p/Ni材料组织和力学性能的影响

为探索铜合金热挤压用耐热模具材料的生产工艺,将粉末用机械球磨法混合,在石墨模中于1 300～1 350 ℃时热压制备了Ti(C, N)p/Ni复合材料试样,并对试样进行了热循环处理,在900 ℃加热1 h,再在室温下冷却1 h为1个热循环周期,测定了试样的抗弯强度、硬度和内应力,并结合复合材料试样的显微组织变化情况分析了热循环处理对复合材料的抗弯强度、硬度和内应力的影响.结果表明,热循环次数从0次增加到200次,复合材料的抗弯强度从2.38 GPa降低到1.78 GPa;内应力由循环50次时的20 MPa减小到热循环100次时的5 MPa;HRA硬度平均值为80.85,硬度基本保持不变.这表明,用石墨模具热压法制备耐热金属陶瓷颗粒复合材料是可行的,为耐热模具材料的工业生产提供了参考.     

Ti(C,N)基金属陶瓷刀具的失效机理与参数优化

文章介绍 Ti(C,N)基金属陶瓷刀具切削正火态 45钢时的失效形式和磨损机理 ,考察了各切削用量对刀具耐用度的影响 ,并通过一元线性回归分析给出了 Ti(C,N)基金属陶瓷刀具耐用度的广义 Talor公式。研究证明 ,Ti(C,N)基金属陶瓷不但具有良好的综合性能 ,而且还可以节约普通硬质合金所必需的 Co、Ta及 W等贵重稀有金属材料 ,但韧性和强度较低 ,切削正火态 45钢时主要以磨损形式失效     

纳米TiN粉改性Ti(C,N)基金属陶瓷的制备工艺

在基体中添加纳米TiN粉(质量分数为0.05)的条件下,用三点弯曲法和扫描电镜等研究了粉末单向冷模压压制工艺和烧结技术对Ti(C,N)基金属陶瓷的力学性能和微观组织的影响.实验结果表明:烧结坯的抗弯强度先随生坯的压制压力(≤150 MPa)增加而增加,随后(210 MPa~600 MPa)增加缓慢,最后(≥600MPa)下降;烧结坯的变形率则随生坯的压制压力(≥300 MPa)增加而增大;最佳生坯的压制压力范围是150MPa~210 MPa.实验结果表明:两阶段烧结法优于传统烧结法,烧结坯的微观组织均匀,抗弯强度增加.