添加zrc对ti（c，n）基金属陶瓷组织和力学性能的影响

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1、添加ZrC对Ti(C，N)基金属陶瓷组织和力学性能的影响摘要作为一种新型的工具材料，"ri(c，N)基金属陶瓷具有许多优良的性能，因而得到了广泛的应用，特别是近年来发展迅速。本文用传统的粉末冶金方法制备了不同ZrC含量的Ti(C，N)基金属陶瓷试样，运用XRD，SEM，EDX等手段对材料的显微组织进行了表征分析，并用这些显微组织的特征和差异解释了材料宏观力学性能的特点。本论文共分五章，第一章为绪论，简要介绍了金属陶瓷的组织性能和发展过程，同时概述了纳米复合陶瓷的发展现状和趋势。第二章介绍了超细晶粒Ti(C，N)基金属陶瓷的试验原料、制备工艺

2、；第三章介绍了超细晶粒Ti(C，N)基金属陶瓷力学性能的测试方法以及显微组织的表征方法。第四章讨论了Ti(C，N)基金属陶瓷成分，显微组织和宏观力学性能之间的关系。本章详细分析了ZrC含量对金属陶瓷组织以及力学性能的影响。实验结果表明：(1)在一定范围内，随ZrC粉加入量的增加，组织逐渐细化，并形成(Ti，Zr)C、(Ti，Mo)C、(Ti，Zr,Mo)C、(Ti，Mo，W)C、(Ti，Zr,Mo，W)C固溶体，这些固溶体对金属陶瓷都有强化作用。而且，试样的显微组织中都有经典的黑芯／灰壳结构。(2)在第一组TiC基金属陶瓷试样中添加ZrC后

3、，显微组织中出现一种白色球状的颗粒，这些颗粒围绕在TiC周围析出；在第四组Ti(C，N)基金属陶瓷试样中添加ZrC后，显微组织中出现了一种新的白芯／灰壳结构，这些新的组织对金属陶瓷的性能有益。(3)未加ZrC时，断口以穿晶断裂为主要模式，沿晶断裂较少，随ZrC的加入，沿晶断裂增多，金属陶瓷组织与断口照片中存在少量的微裂纹和空洞，这些微裂纹和孔洞对金属陶瓷有增韧作用。(4)由于ZrC的加入降低了金属粘结相Ni、Co对陶瓷相的润湿性，与未加ZrC的金属陶瓷相比，添加ZrC后，金属陶瓷的致密度都有所下降，这对金属陶瓷的力学性能也产生不利影响，导致

4、硬度、抗弯强度没有明显改善。第五章为全文总结以及对未来工作的建议。关键词：Ti(C，N)基金属陶瓷，ZrC含量，显微组织，力学性能EffbctofZrConthemicrostructureandmechanicalpropertiesofTi(C，N)一basedcermetsAbstractAsanewkindoftoolmaterials，theTi(C，N)·basedcermetshavebeenwidelyusedinrecentyearsduetomanyoftheirgoodproperties．Wepreparedthes

5、amplesthathaddifferentZrCcontentbythetraditionalmethodofpowdermetallurgyandexplainedmacromechanicalpropertiesofthismaterialbymeansofXRD，SEM，EDXandSOon．Thethesisiscomposedoffivechapters．Inthefirstchapter,themicrostructure，propertiesofTi(C，N)-basedcermetsaswellasitsdevelopme

6、nthistorywereintroduced．Meanwhile，thetrendofnanocompositeceramicswasalsobriefed．InChapterTwo．experimentalrawmaterialsandpreparationtechniquesofTi(C，N)-basedcermetswereintroducedsimply．InChapterThree，wefocusedonthetestingmethodofmechanicalproperties．InChapterFour,Wediscusse

7、dthecomposition-microstructure—propertyrelationshipofTi(C，N)一basedcermets，andwereviewedtheeffectofdif诧rentZrCcontentonthemicrostructureandmechanicalpropertiesofcermets．Theconclusionofthisstudycanbesummarizedasfollows：(1)Withinacertainrange，themicrostructurebecamefinerwitht

8、heincreasingofZrCpowderadditionandthesolidsolutionof(Ti，Zr)C、(Ti，Mo)C、(Ti，Zr,Mo)C、(Ti，Mo，