W对Mo2NiB2金属陶瓷微观结构和性能的影响

以Mo粉、Ni粉、B粉、C粉、W粉为原料,用冷压成型法及真空液相烧结法制成MO2NiB2金属陶瓷,研究不同W含量对MO2NiB2金属陶瓷组织与性能的影响。结果表明:掺杂W的MO2NiB2金属陶瓷在1000℃、120h氧化时,属于完全抗氧化级,表面氧化物层的主晶相是Ni2O3和具有尖晶石结构的NiW2O4,随着W含量的增加,MO2NiB2金属陶瓷的硬度逐渐增加,但其弯曲强度与断裂韧性则不断降低。

Si3N4晶须对原位形成Mo2NiB2金属陶瓷组织与性能的影响

采用化学镀方法在Si3N4晶须表面镀覆了一层均匀的镍镀层,利用真空液相烧结法制备了不同镀镍Si3N4晶须含量的Mo2NiB2基金属陶瓷,采用扫描电镜、显微硬度仪和三点弯曲试验等研究了不同镀镍Si3N4晶须的添加量对Mo2NiB2基金属陶瓷组织与性能的影响。结果表明:添加了适量镀镍晶须的金属陶瓷的组织细化,分布更均匀,抗弯强度和断裂韧性均有显著提高;当镀镍Si3N4晶须添加量为0.6 mass%时,金属陶瓷的力学性能最佳,其抗弯强度和断裂韧性分别达到了1887.4 MPa和19.24 MPa·m1/2。Si3N4晶须对Mo2NiB2基金属陶瓷的增韧是裂纹偏转、晶须桥联、微裂纹增韧以及细小硬质相颗粒对裂纹的阻碍等机制共同作用的结果。

粉末球磨时间对Mo2NiB2金属陶瓷组织与性能的影响

将钼粉、镍粉和硼粉进行球磨混合,压制成型,采用液相烧结工艺制备Mo_(2)NiB_(2)金属陶瓷,研究了粉末球磨时间(1,12,24,36,48 h)对Mo_(2)NiB_(2)金属陶瓷显微组织、硬度和耐电化学腐蚀性能的影响。结果表明:不同粉末球磨时间下Mo_(2)NiB_(2)金属陶瓷均主要由Mo_(2)NiB_(2)、MoB和MoNi相组成,当粉末球磨时间为24 h时,原料粉末混合最均匀,反应生成的Mo_(2)NiB_(2)相含量最高,金属陶瓷的相对密度最大;随着粉末球磨时间的延长,金属陶瓷的硬度先减小再增加后减小,自腐蚀电流密度先增大后降低再增大,当粉末球磨时间为24 h时硬度最高,自腐蚀电流密度最小,耐腐蚀性能最好,这与此时金属陶瓷内部孔隙最少减少了腐蚀介质扩散通道以及Mo_(2)NiB_(2)相含量较多促进阳极极化有关。

稀土Sm_2O_3对Mo_2NiB_2基金属陶瓷微观组织和力学性能的影响

以NiB、Mo、Cr、V、Ni等几种粉末为基本原料,并以稀土Sm_2O_3为添加剂,采用真空液相烧结法制备Mo_2NiB_2基金属陶瓷。利用XRD、SEM、EDS、洛氏硬度计和电子万能试验机等研究添加Sm_2O_3对Mo_2NiB_2基金属陶瓷微观组织和力学性能的影响。结果表明,添加0.3%~0.9%的Sm_2O_3后,金属陶瓷晶粒明显细化,组织分布更加均匀,材料的硬度和抗弯强度也得到提高。当Sm_2O_3添加量为0.6%时,所得试样的晶粒最为细小,晶粒尺寸大致在0.8~3.0μm,材料的力学性能最佳,其硬度和抗弯强度分别达到HRA88.7和1550 MPa。

(Mo,W)_(2)NiB_(2)基金属陶瓷的制备与耐腐蚀性能

采用放电等离子热压烧结工艺制备了不同W掺杂量的(Mo,W)_(2)NiB_(2)基金属陶瓷,对金属陶瓷的物相组成、微观组织结构和耐腐蚀性进行了表征与分析。结果表明:制备的(Mo,W)_(2)NiB_(2)基金属陶瓷主要由(Mo,W)_(2)NiB_(2)陶瓷相和Ni基黏结相组成。当W掺杂量(摩尔分数)为0.15%时,(Mo,W)_(2)NiB_(2)基金属陶瓷表现出最佳的耐腐蚀性能,具有最大的自腐蚀电位和最小的自腐蚀电流密度,分别为−0.889 V(vs SCE)和53.31μA/cm^(2),腐蚀表面所形成的具有保护作用的钝化膜电阻最大,为34.99 kΩ/cm^(2)。

纳米La2O3掺杂对Mo2NiB2基金属陶瓷组织及力学性能的影响

采用真空热压烧结技术,根据Ni-6B-53.3Mo的配比,制备了掺杂不同含量纳米La2O3颗粒(0、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%)的Mo2NiB2基金属陶瓷,并研究其显微结构和力学性能。结果表明,掺杂La2O3可以使Mo2NiB2基金属陶瓷的硬质相和Ni基粘结相相溶性提高,晶粒尺寸减小,Ni基粘结相分布更加均匀。随着La2O3掺杂含量的增加,Mo2NiB2基金属陶瓷的抗弯强度、硬度和压缩强度先增大后减小。掺杂0.6%La2O3时,抗弯强度和硬度均最大,分别为603.55 MPa和902.1 HV。掺杂0.3%La2O3时,压缩强度最大,为550 MPa。但随着La2O3掺杂含量的增加,Mo2NiB2基金属陶瓷的断裂韧性和密度都有所降低。

纳米La_2O_3掺杂Mo_2NiB_2基金属陶瓷的摩擦磨损特性研究

以Ni-6B-53.3Mo为基础材料,采用真空热压烧结的方法在970℃下,制备不同La_2O_3掺杂含量(0%、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%)的Mo_2NiB_2基金属陶瓷。采用高温真空摩擦磨损试验仪、表面轮廓仪、激光共聚焦显微镜以及X射线衍射仪研究La_2O_3掺杂量对Mo_2NiB_2基金属陶瓷的微观组织和摩擦磨损性能的影响。结果表明:室温下,同一载荷时,随着La_2O_3含量的增加,Mo_2NiB_2基金属陶瓷的磨损率和摩擦系数呈现先增大后减小的趋势,掺杂0.3%La_2O_3的Mo_2NiB_2基金属陶瓷的磨损率和摩擦系数最大,掺杂1.2%La_2O_3的Mo_2NiB_2基金属陶瓷的磨损率和摩擦系数最小;载荷对Mo_2NiB_2基金属陶瓷的耐磨性影响显著,磨损率和摩擦系数随着载荷的增加而减小;温度升高,La_2O_3掺杂Mo_2NiB_2基金属陶瓷磨损率先降低后逐步平稳,摩擦系数呈现先减小后增大的趋势。

Nb对Mo2NiB2基金属陶瓷组织和力学性能的影响

采用放电等离子热压烧结技术制备了掺杂不同摩尔含量(0、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%)Nb的Mo2NiB2基金属陶瓷,并使用扫描电子显微镜和电子万能试验机研究了其微观结构和力学性能。结果表明,Mo2NiB2基金属陶瓷主要由Mo2NiB2硬质相和Ni基粘结相两相结构组成。随着Nb的加入,硬度值先增大后减小,并在掺杂0.15%Nb时达到最大值1 203.4 HV。Nb取代了部分Mo,形成置换固溶体,产生固溶强化作用,使硬度值增大。掺杂0.05%Nb时,Mo2NiB2基金属陶瓷抗弯强度值最大,为854.93 MPa。断裂方式主要为脆性的解理断裂,断裂韧性值随Nb的加入而降低。

Mo_2NiB_2基金属陶瓷的研究进展

在金属陶瓷领域中,三元硼化物的研究已经取得了一系列的成果,但是对Mo_2NiB_2基金属陶瓷涂层的研究还比较少。主要论述了Mo_2NiB_2晶体结构、显微组织、Mo_2NiB_2基金属陶瓷的性能、Mo_2NiB_2基金属陶瓷的合金化、Mo_2NiB_2基金属陶瓷涂层研究进展,并且对Mo_2NiB_2基金属陶瓷的研究进行了展望。

Mo2NiB2基金属陶瓷制备技术及应用的研究进展

综述了Mo2NiB2基金属陶瓷的性能与特点,详细介绍了真空液相烧结技术、激光熔覆技术、固相反应法、反应热喷涂法、铸造烧结法等Mo2NiB2基金属陶瓷常用制备方法及各自的优缺点,简述了采用不同技术制备得到Mo2NiB2基金属陶瓷的硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能等,对Mo2NiB2基金属陶瓷的相关应用领域进行了总结,最后对今后我国Mo2NiB2基金属陶瓷的研究方向进行了展望。

氧对Mo_2FeB_2金属陶瓷性能的影响

考察了氧对Ｍｏ２ＦｅＢ２金属陶瓷性能的影响。结果表明：基体中的氧能与硼形成表观像玻璃的Ｂ２Ｏ３杂质，烧结时这些Ｂ２Ｏ３杂质能从基体内迁移到基体表面，而在基体内部留下了大量孔洞，恶化了基体性能。通过适当的工艺措施，减少Ｂ２Ｏ３杂质的形成。

Mo_2FeB_2金属陶瓷-钢覆层材料的制备及性能研究

以FeB、Mo、Fe等粉末为主要原材料,采用真空液相烧结技术,制备了Mo_2FeB_2金属陶瓷-钢覆层材料,并对其界面组织、耐磨性和界面相容性进行了研究。结果表明,Mo_2FeB_2金属陶瓷主要由Mo_2FeB_2硬质相和γ-Fe粘结相构成,组织致密,显微硬度高达1600HV0.5。Mo_2FeB_2金属陶瓷-钢覆层材料界面是无缺陷的冶金结合,具有良好的界面相容性。在界面存在一个从高硬度到低硬度的渐变过渡区。磨损试验表明,Mo_2FeB_2金属陶瓷-钢覆层材料具有比YG8硬质合金更好的耐磨性。

烧结工艺和碳加入量对Mo_2FeB_2基金属陶瓷显微组织和力学性能的影响

采用反应烧结法制备了Mo_2FeB_2基金属陶瓷,用扫描电镜、能谱仪及X射线衍射仪等手段研究了烧结工艺和碳加入量对其显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着碳加入量的增大,金属陶瓷的硬度和抗弯强度均先增大再减小;当添加0.5%的碳时,在1100℃保温60 min并最终在1 280℃烧结60 min,能够获得完全致密且力学性能较好的Mo_2FeB_2基金属陶瓷,其抗弯强度达到1176 MPa。

Mn对Mo_2FeB_2基金属陶瓷组织和力学性能的影响

以Mo、Fe、FeB和Mn等为原料,采用反应烧结法制备Mo2FeB2基金属陶瓷。利用SEM、EDS和XRD等技术对金属陶瓷显微组织、物相和微区合金元素进行分析,并采用固体与分子经验电子理论研究Mn对脆性第三相以及粘接相对硬质相润湿性的影响。结果表明:添加少量Mn使第三相各键的共价电子对数nα均得到提高,从而改善其脆性;同时Mn也降低液相形成温度,提高粘结相对硬质相的润湿性。因此,Mo2FeB2基金属陶瓷具有较好的力学性能。

WC和Mo_2C添加对Ti(C,N)基金属陶瓷切削性能的影响

传统的Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料广泛采用Mo2C来改善粘结相对硬质相的润湿性,近年来Mo的价格不断上涨,寻找低成本金属代替Mo已成为Ti(C,N)基金属陶瓷的发展趋势。为了探讨WC代替Mo2C添加的可行性及其效果,研究了WC和Mo2C添加对Ti(C,N)基金属陶瓷切削性能的影响,采用电子扫描显微镜(SEM)观察刀具的磨损形貌,通过能谱分析(EDS)分析磨损表面的元素分布,并对刀具的主要磨损机理进行分析。实验结果表明,添加WC的金属陶瓷的切削长度和添加Mo2C的相当,将原始WC粉末粒度细化后,不仅切削长度显著增加,切屑也由带状缠乱型变为螺旋型,并且大大减少积屑瘤的形成,有利于切削的进行。切削磨损机理主要为扩散磨损和氧化磨损,伴有轻微的磨粒磨损。

WC增强Mo_2FeB_2基金属陶瓷的组织与性能研究

在三元硼化物Mo2FeB2基金属陶瓷的基础上添加不同量的WC进行真空液相烧结,并对烧成的试样进行表征。结果表明,添加WC颗粒不影响生成三元硼化物Mo2FeB2的原位液相反应过程,其可作为Mo2FeB2颗粒的形核中心,进一步促进材料烧结致密化,且WC颗粒与Mo2FeB2硬质颗粒形成结合良好的双硬质相,弥散分布在Fe基粘结相中,有效地增强了Mo2FeB2基金属陶瓷硬度及耐磨损性能。当WC添加量为20%(质量分数)时,材料硬度最高,达到HRA87.9,提高了7.2%,在砂轮对磨试验条件下其耐磨性最好,提高了10倍。

NbC含量对Mo_2FeB_2基金属陶瓷的显微组织和力学性能的影响

利用原位反应真空烧结法制备了不同NbC含量的Mo2FeB2基金属陶瓷试样,并对试样的显微组织及力学性能进行分析。结果表明,随着NbC含量的增加,硬质相颗粒得到细化且均匀分布在粘结相中;试样的硬度和耐磨性先提高后降低,当NbC的质量分数为6.0%时,试样的硬度最高,耐磨性能最好。

球磨时间对Mo_2FeB_2基金属陶瓷组织和力学性能的影响

以Mo、FeB、Cr、Ni、Fe粉末以及少量的C粉为原料,采用行星球磨法对其球磨后烧结制备Mo2FeB2基金属陶瓷,利用扫描电镜观察球磨粉及其烧结试样的组织形貌,并测定烧结试样的孔隙度、硬度和抗弯强度,研究原料粉末球磨时间对Mo2FeB2基金属陶瓷组织和力学性能的影响。结果表明,随着球磨时间的增加,粉末粒度逐渐变小,Mo2FeB2基金属陶瓷的孔隙度明显降低,其硬度和抗弯强度明显增大,晶粒也随之细化;球磨30h原料粉末所制Mo2FeB2基金属陶瓷的综合性能最优,其硬度(HRA)达到90.2,抗弯强度达到1850MPa。

WC和Mo_2C的添加对Ti(C,N)基金属陶瓷高温显微硬度的影响

基于WC与Mo_2C对Ti(C,N)基金属陶瓷的组织优化和润湿性改善等方面具有相似的作用,研究了WC和Mo_2C的添加对Ti(C,N)基金属陶瓷在高温下显微硬度的影响。结果表明:随着温度的升高,添加WC和Mo_2C后金属陶瓷的高温显微硬度均呈下降趋势,在600~800℃范围内,添加WC后金属陶瓷的高温显微硬度略高于添加Mo_2C金属陶瓷的,当温度达到900℃时,两者的显微硬度几乎相同;随着温度的升高,两种金属陶瓷的压痕面积、平均压痕深度均逐渐增加;添加WC后金属陶瓷的高温真应变明显小于添加Mo_2C金属陶瓷的,但当温度达到900℃时,两种金属陶瓷的高温变形量接近。

Mo_2FeB_2金属陶瓷的高温氧化行为

采用真空液相烧结法制备Mo2FeB2金属陶瓷,研究了其在800℃空气中的的高温氧化行为。研究结果表明,Mo2FeB2金属陶瓷在空气中氧化100 h后,氧化动力学曲线服从抛物线规律。在氧化40h和100h后,试样增重分别为17.98 mg/cm2和23.09 mg/cm2,并分析讨论了影响Mo2FeB2金属陶瓷氧化行为的主要因素。