氧化铝基复合金属陶瓷模具材料的力学性能研究

以微米Al_2O_3为主要原料,以纳米ZrO_2和TiC作为添加剂,以微米Y_2O_3粉作为烧结助剂,采用热压烧结工艺制备了氧化铝基复合金属陶瓷模具材料。分析了样品的抗折强度、硬度以及断裂韧性等性能,采用现代材料测试手段对最佳烧结样品的显微结构进行了分析。结果表明,最佳烧结温度为1660℃;当微米Al_2O_3添加量为74wt%,纳米ZrO_2为18wt%、纳米TiC为6wt%以及微米Y_2O_3粉添加量为2wt%时,所制备的氧化铝基复合金属陶瓷模具材料性能最佳,抗折强度912.78 MPa,硬度19.856 GPa,断裂韧性5.84 MPa·m1/2。

改性金属模具材料的研究

以微米TiC、Ti N为主要原料,微米Y-Zr O2作为添加剂,微米Mo粉作为烧结助剂,采用热压烧结工艺制备了金属陶瓷模具材料。测试和分析了烧结样品的抗折强度、硬度以及断裂韧度等性能,采用SEM对最佳烧结样品的显微结构进行了分析。结果表明,最佳烧结温度为1 500℃,当添加50%Ti C、20%Ti N、10%Y-Zr O2以及20%Mo粉时,所制备金属陶瓷模具材料性能最佳,抗折强度为656 MPa,硬度为10.79 GPa,断裂韧度为11.16 MPa·m1/2。显微结构分析显示Y-Zr O2颗粒在基体材料晶界处起微裂纹增韧作用。