Mo对Al_2O_3-TiN-TiC陶瓷材料微观组织及性能的影响.pdf

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1、第8期组合机床与自动化加工技术NO．82012年8月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueAug．2012文章编号：1001—2265(2012)03—0023—05Mo对A1203一TiN—TiC陶瓷材料微观组织及性能的影响木费玉环，黄传真，刘含莲，邹斌(山东大学机械工程学院先进射流工程研究中心，济南250061)摘要：采用热压烧结法制备了A10．TiN—TiC复合陶瓷材料，研究了不同Mo含量对于烧结后复合陶瓷材料微观组织和力学性能的影响。结果表明

2、：适量的Mo能促进TiN的溶解，改善Al：O，-TiN-TiC陶瓷材料的微观组织，提高力学性能。随着Mo含量的增多，硬质相的棱角逐渐变钝，沿晶断裂方式增多，穿晶断裂减少。在复合材料中Mo添加量为3vo1％时，综合力学性能最佳，抗弯强度、断裂韧度和维氏硬度分别为877MPa、6．32MPa·In和19．87GPa。在复合材料中Mo添加量为1vo1％时，在材料中发现大量解理断裂，对断裂韧度的提高有明显作用。关键词：Mo含量；微观组织；力学性能；A1：03-TiN-TiC陶瓷中图分类号：TH16；TG65文献标识码：

3、ATheEffeetsofM0Addtiononthe】ⅥicrOstructuresandMechanicalProperties0fAl203-TiN·TiCCeramicMaterialsFEIYu—huan。HUANGChuan．zhen，LIUHan．1ian，Z0UBin(CenterforAdvancedJetEngineeringTechnologies，SchoolofMechanicalEngineering，KeyLaboratoryofHigh．efficiencyandCleanMec

4、hanicalManufacture，ShandongUniversity，Jinan250061，China)Abstract：AI2O3-TiN—TiCceramicmaterialswithdifferentMocontentwerefabricatedbyhot-pressingtechnique．TheeffectsofthecontentofMoonthemicrostructuresandthemechanicalpropertiesofsinteredcompositeswereinvestig

5、ated．TheresultsshowthattheproperadditionofMocanimprovethetopographyofthemicrostructureandenhancethemechanicalproperties．WiththeincreaseofMoaddition，theshapeofhardphasegetsblunt，theintergranularfracturebecomesthemajorfractureway．Thebestmechanicalpropertiesach

6、ieve877MPa、6．32MPa·mand19．87GPawhentheadditonofMois3vo1％．CleavagefracturewhichcouldenhancethefracturetoughnessisfoundwhentheadditonofMois3vo1％．Keywords：Moaddition；mechanicalproperties；microstructures；A12O3一TiN—TiCceramic与纯A1：O陶瓷相比，添加TiC、TiN后形成的A1：0O引言复合陶瓷材料具

7、有更良好的力学性能。另外，TiN氧化铝陶瓷具有良好的高温性能、化学稳定性好、具有良好的导电性(室温电阻3．34×10n·cm)，在价格便宜等特点，是目前应用面最广的结构陶瓷材A10，引入TiN颗粒不仅能够提高材料的强度、韧度料⋯。但氧化铝的固有脆性限制了其应用。向氧化和耐磨性能，而且提高其导电性能，从而可以采用电火铝基体中添加增强相、烧结助剂和粘结剂可以改善材花技术进行加工，大幅度降低加工费用。MgO是料的性能。TiC、TiN的热膨胀系数与A1O相近(均A1：O复合陶瓷常用的烧结助剂，在烧结过程中，MgO为8．

8、0×10左右)，在材料烧结后的冷却过程中，不可以降低烧结温度，减小晶粒尺寸，有效地改善氧化铝同的晶粒之间不会产生微裂纹，有利于提高材料强度。的烧结致密性。金属颗粒可以以多种方式阻止裂纹收稿日期：2012—0l一04；修回日期：2012一Ol一19}基金项目：国家自然科学基金(50975161，51005136)；济南市高校自主创新计划(200906013)作者简介：费玉环(1982一)