以偏钒酸铵、钛白粉和石墨为原料, 采用碳热还原法制备了TixV1-xCN预合金化固溶粉体, 然后再添加镍、钼金属粉体, 采用粉末冶金法制备了TixV1-xCN基金属陶瓷, 研究了TixV1-xCN粉体的晶格常数a与x之间的关系, 以及TixV1-xCN基金属陶瓷的物相、组织和力学性能。结果表明: TixV1-xCN固溶粉体的晶格常数a和x呈良好的线性关系; TixV1-xCN基金属陶瓷中的硬质相呈黑芯-灰壳结构; 钼主要以MoC的形式与硬质相核心发生固溶, 剩余的少量钼固溶到粘结相镍中形成Mo0.09Ni0.91; Ti0.8V0.2CN基金属陶瓷的组织比较均匀, 其力学性能最佳, 硬度为1 460 HV, 抗弯强度为873 MPa。
所属栏目
试验研究四川省应用基础研究项目(2014JY0132); 攀枝花市创新人才培养项目(2015TX-11); 攀枝花市科技支撑项目(2015CY-G-18, 2013CY-G-7, 2014CY-G-26-1)
收稿日期
2015/5/212016/3/2
作者单位
陈敏:攀枝花学院材料工程学院, 攀枝花 617000
肖玄:攀枝花学院材料工程学院, 攀枝花 617000
任杰:西华大学材料科学与工程学院, 成都 610039
谭斌:攀枝花学院材料工程学院, 攀枝花 617000
钟华杰:攀枝花学院材料工程学院, 攀枝花 617000
备注
陈敏(1985-), 女, 山西朔州人, 讲师, 博士。
引用该论文:
CHEN Min,XIAO Xuan,REN Jie,TAN Bin,ZHONG Hua-jie.Microstructure and Mechanical Properties of TixV1-xCN Based Cermets[J].Materials for mechancial engineering,2016,40(5):31~34
陈敏,肖玄,任杰,谭斌,钟华杰.TixV1-xCN基金属陶瓷的显微组织与力学性能[J].机械工程材料,2016,40(5):31~34
参考文献
【1】
戴鸿霞, 熊惟皓, 张国鹏, 等.TaC含量对Ti(C, N)基金属陶瓷抗热震性能的影响[J]. 机械工程材料, 2012, 36(12): 10-13.
【2】
PENG Y, MIAO H Z, PENG Z J. Development of TiCN-based cermets: mechanical properties and wear mechanism[J]. International Journal of Refractory Metals & Hard Materials, 2013, 39: 78-89.
【3】
卢明园, 范景莲, 成会朝, 等.TiC的添加对Mo-Ti合金性能与组织结构的影响[J].稀有金属材料与工程, 2010, 39(6): 985-988.
【4】
肖水清, 伍尚华.Ti(C, N)基金属陶瓷材料显微结构与性能研究进展[J]. 硬质合金, 2014, 31(2): 113-119.
【5】
ZOU B, JI W B, HUANG C Z, et al.Effects of superfine refractory carbide additives on microstructure and mechanical properties of TiB2-TiC+Al2O3 composite ceramic cutting tool materials[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2014, 585: 192-202.
【6】
孙万昌, 佘晓林, 张磊, 等.Ti(C, N)基金属陶瓷材料的强韧化研究进展[J]. 热加工工艺, 2014(18): 17-20.
【7】
李冠晓, 胡巍巍, 刘宁, 等.VC对纳米Ti(C, N)基金属陶瓷组织和性能的影响[J]. 热处理, 2011, 26(3): 48-51.
【8】
詹斌, 刘宁.VC对纳米TiN改性Ti(C, N)基金属陶瓷组织和性能的影响[J]. 硬质合金, 2010, 27(4): 215-220.
【9】
WANG J, LIU Y, ZHANG P, et al.Effect of VC and nano-TiC addition on the microstructure and properties of micrometer grade Ti(CN)-based cermets[J]. Materials & Design, 2009, 30: 2222-2226.
【10】
WANG J, WANG Y S, DING Y C, et al.Reaction synthesis of Fe-(Ti, V)C composites[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2008, 97: 54-58.
【11】
HANJUNG K, SUN-A J, CHANG-YUL S, et al. Mechanical properties of (Ti, V)C-Ni composite prepared using ultrafine solid-solution (Ti, V)C phase[J]. Ceramics International, 2014, 40: 12579-12583.
【12】
SEPULVEDA R, ARENAS F. TiC-VC-Co: a study on its sintering and microstructure[J]. International Journal of Refractory Metals & Hard Materials, 2001, 19(4): 389-396.
【13】
FREDDY A, CESAR R, RANIER S. Friction and tribological behavior of (Ti, V)C-Co cermets[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2003, 143/144: 822-826.
【14】
陈敏, 汤爱涛, 刘胜明, 等.钛铁矿制备Ti(C, N)粉C/N的控制研究[J]. 功能材料, 2013, 44(15): 2271-2275.
【15】
秦凯旋, 蒋阳, 陈进, 等.Mo含量对TiC基金属陶瓷组织和力学性能的影响[J]. 金属功能材料, 2011, 18(4): 32-36.
【16】
LIN N, WU C H, HE Y H, et al. Effect of Mo and Co additions on the microstructure and properties of WC-TiC-Ni cemented carbides[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2012, 30: 107-113.
【17】
ZHENG Y, ZHONG J, LV X P, et al. Microstructure and performance of functionally graded Ti(C, N)-based cermets prepared by double-glow plasma carburization[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2014, 44: 109-112.
【18】
YING L, JIN Y Z, YU H J, et al. Ultrafine (Ti, M)(C, N)-based cermets with optimal mechanical properties [J]. International Journal of Refractory Metals & Hard Materials, 2011, 29(1): 104-107.
【19】
JUNG J, KANG S. Sintered (Ti, W)C carbides [J]. Scripta Materialia, 2007, 56: 561-564.
【20】
PARK S, JUNG J, KANG S, et al. The carbon nonstoichiometry and the lattic parameter of(Ti1-xWx)C1-y[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2010, 30: 1519-1526.