纳米TiC增强Ti(C、N)基金属陶瓷材料的组织与性能研究

采用自制的纳米TiC粉末制备Ti(C、N)基金属陶瓷。研究了纳米粉末对金属陶瓷组织及性能的影响。结果表明,粉末冶金过程中,纳米TiC粉末易于在粘结相中扩散与溶解及沿晶界分布,降低了硬质相在粘结相中的溶解度,抑制了晶粒长大,同时微观上造成局部富C和稳定了硬质相中的C含量,使金属陶瓷材料的环形相增多尺寸增厚。抗弯强度与晶粒尺寸满足于Hall Petch公式,5%～10%(质量分数)的纳米粉末加入量可使金属陶瓷的抗弯强度得到较大的提高,但硬度与晶粒尺寸的关系反Hall Petch公式。

Ti(C_(1-x)N_x)系固溶体粉末的组织结构研究

研究了碳热还原反应产业化制备的Ti(C1 -xNx)系固溶体粉末的组织结构特征。结果表明 ,通过控制原料成分C/Ti的准确配比 ,可产业化制备出成分优良的不同单相Ti(C1 -xNx)固溶体。粉末呈多角状和不规则形。Ti(C1 -xNx)系固溶体的点阵常数与C或N含量有很好的对应关系。通过调整粉末中元素的固溶度 ,可控制粉末的晶体结构 ,进而控制材料的性能。

纳米晶Ti(C,N)固溶体粉末的制备及组织结构研究

研究了纳米晶Ti(C,N)固溶体粉末的碳热还原反应制备及其组织结构特征。结果表明,以球形亚微米TiO2粉末和纳米碳黑为原料,通过原料成分C/Ti的准确配比和适当的工艺参数,可制备出成分优良的晶粒度为37nm的单相纳米晶Ti(C,N)固溶体粉末。

Ti（C，N）w／Ti（C，N）基金属陶瓷的组织与力学性能

采用Ti(C，N)晶须和颗粒复合粉末(Ti(C，N)w+Ti(C，N)p)制备Ti(C，N)w／Ti(C，N)基金属陶瓷。研究了复合粉末对金属陶瓷组织及性能的影响。结果表明，Ti(C，N)w的加入使金属陶瓷的各项力学性能都得到了提高，组织表现为环形相结构特征，与Ti(C，N)基金属陶瓷相比，双层环形相结构所占比例增大，且尺寸加厚；烧结组织中Ti(C，N)w的长径比大于临界长径比，在强化金属陶瓷方面起着重要的作用；环形相使Ti(C，N)w与基体界面结合紧密，增韧机制主要表现为裂纹桥联和裂纹偏转，拔出效应不明显。