TiCN基金属陶瓷制备及摩擦学性能研究

TiCN基金属陶瓷具有高硬度、高强度等优点,广泛用于制备切削刀具和耐磨涂层,但是其摩擦系数较高成为限制其进一步推广应用的重要因素。以纳米Ag和BaF_(2)粉作为润滑添加剂,采用放电等离子烧结技术制备TiCN-MoC-Ni-Ag-BaF_(2)新型复合材料,并分析其物相组成、微观结构和摩擦学性能。结果表明:添加纳米Ag粉和BaF_(2)粉末后,材料的硬度和致密性显著提高;在5N、10N和15N测试载荷下,添加润滑剂后材料的摩擦系数均低于未添加润滑剂的样品,磨痕宽度均有所减小,可见材料具有良好的自润滑性能。

pH值对TiCN粉末表面镀Co的影响

目的研究TiCN粉末表面镀Co时,镀液pH值对施镀过程的影响。方法采用低温化学镀工艺在TiCN粉末表面镀Co。用氨水调节镀液的初始pH值,考查初始pH值对镀层形成速率的影响及pH值在施镀过程中的变化情况。分析施镀前后,TiCN表面相和形貌的变化。结果在碱性范围内,随着镀液初始pH值的增加,镀速呈先增大、后减小的趋势。镀液初始pH值为9时,镀速最高,且随着施镀的进行,镀液pH值明显降低,有大量气泡产生,大约0.5 h后,pH值趋于稳定。TiCN表面镀覆了较完整的Co层。结论通过控制镀液的初始pH值,可以调整TiCN表面镀Co的效率。在85℃的温度下,镀液pH为9时,能得到较高的镀覆效率。

钛精矿制备Fe-TiCN金属陶瓷的研究

以钛精矿和石墨通过碳热还原法制备的Fe-Ti CN复合粉为原料,加入少量的镍、钼添加剂通过热压烧结制备Fe-Ti CN金属陶瓷.结合XRD、SEM&EDS、化学分析以及力学性能检测等方法研究Fe-Ti CN金属陶瓷成分和组织对其力学性能的影响.结果表明,Mo、Ni的添加对Fe-Ti CN金属陶瓷组织有细化作用,当Mo、Ni添加量分别为2.5%时金属陶瓷的综合力学性能最佳.

热旋锻变形对TiCN强化ASP30粉末冶金高速钢的组织及性能研究

采用粉末冶金法制备TiCN强化ASP30粉末冶金高速钢棒料,研究TiCN及旋锻变形量对ASP30高速钢力学性能与显微组织的影响,并研究其摩擦磨损行为。结果表明,添加质量分数5%的TiCN可明显提高ASP30的耐磨性。旋锻变形量为56%的ASP30+5%TiCN合金棒料经淬火-回火处理后,抗弯强度达到4084.99 N·mm^(-2),抗冲击韧性达到14.55 J·cm^(-2),相较于未旋锻态,其强韧性得到明显提升。在反复径向旋锻变形作用下,TiCN硬质相明显破碎,呈弥散颗粒状分布,且旋锻可以促进TiCN生成核壳结构,硬质相与基体之间的润湿性与结合能力得到提高,抑制了磨削过程中硬质相/基体间裂纹的产生。

惰性熔融红外吸收/热导法测定TiCN原料粉末中氧和氮

通过惰性熔融红外吸收/热导法建立了TiCN原始粉末中氧和氮质量分数的测定方法。测定实验表明,采用镍+锡作为助熔剂,分析功率在5500 W,称样量应该控制在0.03～0.05 g,样品熔融良好,释放完全。选用钛合金作为氧的校准曲线,选用钒氮合金作为氮的校正曲线,考察了TiCN原始粉末的精密度,氧的相对标准偏差为1%左右,氮的相对标准偏差为1%左右。回收率实验表明,氧的回收率在99%～103%之间,氮的回收率在98%～100%之间,分析结果精度和准确度令人满意,满足实际生产要求。

EGMA-620W氧氮分析仪同时测定碳氮化钛粉末中氧氮含量

本文采用EGMA-620W氧氮分析仪,在自动分析条件下,研究加热功率、积分时间、助熔剂、样品量等实验条件对测试结果的影响,确定碳氮化钛粉末最佳的分析条件:加热功率6.5kW,分析时间90s,助熔剂选择锡,称样量在0.01-0.02g之间。在该条件下氧的加标回收率为96.2%-101.2%,氮的加标回收率为98.9%-99.7%,氧的精密度为2.64%,氮的精密度为1.19%,能满足实验要求。

添加ZrC纳米粉对放电等离子体烧结TiCN基金属陶瓷微观结构和力学性能的影响

通过放电等离子烧结技术,在1350℃下烧结制备TiCN-10WC-10Ni-14Mo-1VC并外加纳米ZrC粉的金属陶瓷,研究了ZrC纳米粉添加量(0~20%,质量分数)对TiCN金属陶瓷微观结构和力学性能的影响。X射线衍射分析表明,添加的ZrC纳米粉主要形成合金相、少量形成氧化物,没有探测到独立的Zr C晶体衍射峰。但是,扫描电镜却没有观察到热压烧结TiCN金属陶瓷类似的典型芯-环结构,这可能是由于放电等离子体烧结速度快、时间短;扫描电镜只能观察到一些白色或灰色的晶粒。当ZrC纳米粉添加量为2.5%时,所得TiCN金属陶瓷呈现出较高的硬度HV10、抗弯强度和断裂韧性,分别约为18800 MPa、810 MPa和4.4 MPa·m^(1/2)。