自蔓延高溫合成TiC磨料的研究.pdf

1、目前普遍使用的高級人造金剛石磨料，宜加工硬而脆的材料，不很適合加工鋼鐵類韌性金屬和合金，這主要是因為金剛石在高溫下會與鋼鐵類金屬發(fā)生化學反應，從而影響金剛石的使用壽命和產(chǎn)品加工質(zhì)量。雖然立方氮化硼可替代金剛石磨料而解決上述問題，但價格昂貴使生產(chǎn)成本大幅度提高。而自蔓延高溫合成 Self-propagating High-ternperature Synthesis(SHS)的碳化鈦磨料可以代替金剛石解決上述難題。 本研究探索了采

2、用自蔓延高溫合成TiC磨料的工藝。本研究在氬氣保護下用鈦、碳元素粉末為原料，通過自蔓延高溫合成(SHS)工藝制備了碳化鈦磨料。采用X射線衍射(XRD)和掃描電子顯微(SEM)技術，分析檢測了采用自蔓延高溫合成技術制備的碳化鈦的物相組成和微觀結構。并且考察了碳源、稀釋劑添加量、C/Ti摩爾配比以及預熱溫度對自蔓延高溫合成產(chǎn)物的結構和形貌的影響，還研究了不同工藝參數(shù)對產(chǎn)物磨削性能的影響；結果表明，鈦與碳粉末的自蔓延合成產(chǎn)物均為碳化鈦相，產(chǎn)物

3、形貌因為碳源的不同而有所不同，由石墨為碳源所合成的TiC晶型比較完整，粒度相對粗大，顆粒均勻性相對較好，團聚較少，更接近化學計量比；由石墨合成的碳化鈦磨削能力相對比較強，可以做粗磨的磨料；另外，隨著稀釋劑的增加所合成的碳化鈦產(chǎn)物磨削能力呈下降趨勢。當C/Ti摩爾比在0.95附近時碳化鈦的硬度相對最硬；研究還表明，隨著預熱溫度的升高，預制塊樣品在反應時處于液態(tài)的時間就會越長，從而使Ti顆粒更能充分擴散，與碳顆粒更加充分接觸，最后更容易合成