层厚对TiC-HfN/TiC-HfC层状陶瓷微观组织及力学性能的影响

以TiC为基体相、Hf N和HfC分别为各层的增强相、Ni和Co为金属相,利用微叠层装置进行叠层,采用真空热压烧结技术,在1500℃下制备了不同层厚的TiC-Hf N/TiC-HfC层状陶瓷,其层厚分别为0.25、0.30、0.35、0.40mm,研究了层厚对该材料微观组织和力学性能的影响。研究结果表明:在不同层厚下,材料的断口形貌基本相似,且晶粒的尺寸均在5μm左右;随着层厚的增大,材料的相对密度、硬度和抗弯强度先增大后减小,层面断裂韧度基本保持不变,而层间断裂韧度不断减小;当层厚为0.30 mm时,材料具有相对较好的综合力学性能,此时其硬度为(19.6±0.24)GPa、抗弯强度为(841.1±20) MPa、层面断裂韧度为(6.5±0.18)MPa·m^(1/2)和层间断裂韧度为(8.3±0.27)MPa·m^(1/2)。

层厚对TiCN-VC/TiCN-TaC层状陶瓷微观组织和力学性能的影响

利用真空热压烧结技术和粉体叠层技术,在1450℃下制备了4种层厚的TiC_(0.7)N_(0.3)-VC/TiC_(0.7)N_(0.3)-TaC层状陶瓷,研究了层厚对其微观组织和力学性能的影响。结果表明:TiC_(0.7)N_(0.3)-VC层主要是由TiCN、(Ti,V,Mo)(C,N)固溶体,以及少量的Mo Ni4组成,TiC_(0.7)N_(0.3)-TaC层主要是由TiCN、(Ti,Ta,Mo)(C,N)固溶体,以及少量的Mo Ni4组成。随着层厚的增加,材料内部微观组织基本没有变化,晶粒的平均尺寸均在2μm左右。随着层厚从0.20 mm增加到0.32 mm,其相对密度和维氏硬度先增大后减小,抗弯强度的变化较小,层间的断裂韧度逐渐减小,而层面的断裂韧度基本保持不变。当层厚为0.28 mm时,材料的致密度较高,晶粒大小均匀,综合力学性能最佳,其硬度为20.9 GPa、抗弯强度为925.0 MPa、层间的断裂韧度为7.7 MPa·m^(1/2)。