放电等离子烧结无黏结相Ti（C,N）基金属陶瓷的组织与性能

来源期刊：粉末冶金材料科学与工程2020年第6期

论文作者：卢赛君 康希越 张鹛媚 贺跃辉

文章页码：486 - 496

关键词：无黏结相Ti（C,N）基金属陶瓷;烧结温度;碳含量;力学性能;摩擦磨损;

摘    要：以Ti（C,N）粉末为原料,采用放电等离子烧结法制备无黏结相Ti（C,N）金属陶瓷,对材料的显微组织、力学性能和摩擦磨损性能进行分析和测试。研究烧结温度、碳黑添加量w（碳黑）和WC、Mo₂C与TaC等碳化物的添加对无黏结相Ti（C,N）基金属陶瓷致密度和力学性能的影响;另外还将合金元素预固溶于Ti（C,N）粉末中合成（Ti,W,Mo,Ta）（C,N）固溶体粉末,以此为原料制备无黏结相Ti（C,N）基金属陶瓷。结果表明,随烧结温度升高,Ti（C,N）基金属陶瓷的致密度与力学性能提高;随炭黑添加量w（C）增加,金属陶瓷的密度与性能先升高后降低。在Ti（C,N）粉末中加入WC、Mo₂C和TaC等碳化物,或用（Ti,W,Mo,Ta）（C,N）固溶体粉末为原料制备无黏结相Ti（C,N）基金属陶瓷后,材料的氧含量均明显降低,致密度和力学性能大幅提升,并具有较低的摩擦因数和良好的耐磨性能。其中,以（Ti,W,Mo,Ta）（C,N）固溶体粉末为原料制备的无黏结相Ti（C,N）基金属陶瓷,硬度(HV₃₀)为19.9 GPa,横向断裂强度和断裂韧性分别为1 280 MPa和7.8 MPa·m^1/2。