Ti(C,N)-Ni-Ni3Al金屬陶瓷的制備及組織性能研究.pdf

1、Ti(C,N)基金屬陶瓷多采用Ni或Ni/Co作為金屬粘結(jié)相，具有優(yōu)異的高溫紅硬性、耐磨性、抗粘附性，在工模具領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。金屬間化合物Ni3A1以其高熔點、低密度、優(yōu)異的抗氧化性、抗腐蝕性和優(yōu)異的中溫力學(xué)性能而得到廣泛應(yīng)用，因此研究Ni3Al作為粘結(jié)相添加具有重要的意義。本文制備了Ti(C,N)-Ni/Ni3A1復(fù)合材料并對其組織性能進行了研究。
　　本文分別添加Ni3Al預(yù)合金粉末和直接添加Ni、Al粉制備Ti(C0

2、.7N0.3)-Ni3Al復(fù)合材料，并對這兩種復(fù)合材料的組織與性能進行了對比研究；在此基礎(chǔ)上，通過改變粘結(jié)相組分制備Ti(C,N)-Ni/Ni3A1復(fù)合材料，研究了燒結(jié)溫度、C/N比對Ti(C,N)-Ni/Ni3A1金屬陶瓷組織與性能的影響。
　　采用兩種粉末制備的金屬陶瓷均呈現(xiàn)典型的芯-環(huán)結(jié)構(gòu)，形成機理遵循溶解-重析出機制；與采用Ni3Al預(yù)合金粉末制備的金屬陶瓷相比，直接采用Ti(C0.7N0.3)、Ni、Al粉原位合成的金屬

3、陶瓷，致密程度較高，環(huán)形相較厚，力學(xué)性能較優(yōu)。
　　隨著溫度升高，Ti(C,N)-Ni/Ni3A1復(fù)合材料抗彎強度和硬度呈先上升后下降的趨勢，1450℃保溫1.5h，抗彎強度為1906.6MPa，硬度為89.1HRA。Ti(C1-x,Nx)-Ni/Ni3Al金屬陶瓷復(fù)合材料體系中，C/N比極大的影響著晶粒尺寸和環(huán)形相厚度。隨C/N比減小，晶粒細化，環(huán)形相厚度變薄，當(dāng)x=0.5時，金屬陶瓷的晶粒最細小，環(huán)形相厚度最??；隨著C/N比減