首页> 正文

梯度结构Ti（C，N）基金属陶瓷制备技术研究

2020-12-07阅读(968)

梯度结构Ti（C，N）基金属陶瓷制备技术研究

论文摘要

用真空烧结法制备了Ti（C, N）基金属陶瓷基体材料,并对材料分别进行双辉等离子渗碳和等离子氮化处理,用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线能谱（EDS）、电子探针（EPMA）、透射电镜（TEM）等实验手段系统地研究了Ti（C, N）基金属陶瓷基体材料、梯度结构Ti（C, N）基金属陶瓷的制备工艺、组织结构和性能之间的关系。首先综述了Ti（C, N）基金属陶瓷、梯度结构金属陶瓷与硬质合金以及双辉等离子渗金属技术的发展概况和研究进展,总结了Ti（C, N）基金属陶瓷及梯度结构金属陶瓷的制备技术、成分对其组织和性能的影响,归纳了梯度结构金属陶瓷及硬质合金制备过程中相变和组织变化等方面的研究成果,在此基础上指出本文的研究目的和意义。研究了烧结后冷却方式对金属陶瓷的显微组织、性能的影响。结果表明,开始缓冷的温度起始点越低,金属陶瓷硬质相平均晶粒度越小,粘结相体积分数越高。从烧结温度快冷至1360℃再开始缓慢冷却,金属陶瓷综合力学性能较好。研究了双辉等离子渗碳主要工艺参数对Ti（C, N）基金属陶瓷显微组织结构和性能的影响。结果表明,双辉等离子渗碳后金属陶瓷表面富Ti、Mo、W、C、N元素,贫Ni。渗碳过程中表层高的碳活度驱使内部的Ti、Mo、W元素向外迁移,从而迫使Ni向内迁移。渗碳后,材料表层富硬质相,近表层富粘结相。渗碳处理使试样表层硬度提高,表层材料摩擦系数降低,而对抗弯强度影响不大。相同时间下,1200℃渗碳获得的贫粘结相厚度比1100℃下更厚。贫粘结相层生长受金属元素迁移控制,但其生长速率不遵循抛物线法则。研究了等离子氮化处理对金属陶瓷显微组织结构以及摩擦磨损特性的影响。结果表明,在1050℃下等离子氮化处理4h,金属陶瓷表面形成了约1-2μm的硬化层,该硬化层主要含有TiN、Ti（C, N）、Mo2C和少量粘结相。氮化处理使金属陶瓷表层的摩擦系数降低。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 金属陶瓷的制备技术
  • 1.2.1 粉末的制备方法
  • 1.2.2 混料方法
  • 1.2.3 成型方法
  • 1.2.4 烧结工艺
  • 1.2.5 后处理
  • 1.3 TI（C, N）基金属陶瓷的组织及性能
  • 1.3.1 金属陶瓷物相组成
  • 1.3.1 硬质相的热力学稳定性
  • 1.3.3 环形相的结构特点及形成机制
  • 1.4 梯度结构金属陶瓷与硬质合金研究现状
  • 1.4.1 固相烧结法
  • 1.4.2 液相烧结法
  • 1.4.3 原位扩散法
  • 1.4.4 浸渗
  • 1.5 双辉等离子渗金属技术发展与应用现状
  • 1.6 本文的研究意义与研究内容
  • 第二章 试验材料制备及分析测试
  • 2.1 引言
  • 2.2 粉末的原始条件及成分配方
  • 2.2.1 配料时所用粉末的原始条件
  • 2.2.2 成分配方
  • 2.3 TI（C, N）基金属陶瓷制备工艺
  • 2.4 梯度结构TI（C, N）基金属陶瓷制备技术
  • 2.4.1 试验材料
  • 2.4.2 渗具布置
  • 2.4.3 试验设备及操作过程
  • 2.5 分析与检测
  • 2.5.1 抗弯强度测试
  • 2.5.2 硬度及摩擦系数测试
  • 2.5.3 微观组织结构分析
  • 第三章 冷却方式对金属陶瓷显微组织结构与力学性能的影响
  • 3.1 引言
  • 3.2 试验方法
  • 3.3 试验结果与分析
  • 3.3.1 冷却方式对显微组织结构的影响
  • 3.3.2 冷却方式对金属陶瓷力学性能的影响
  • 3.4 本章小节
  • 第四章 双辉等离子渗碳制备梯度结构TI（C, N）基金属陶瓷
  • 4.1 引言
  • 4.2 试验方法
  • 4.2.1 基体材料的准备
  • 4.2.2 双辉等离子渗碳工艺参数的确定
  • 4.3 渗碳后TI（C, N）基金属陶瓷显微组织结构及力学性能特点
  • 4.3.1 显微组织形貌
  • 4.3.2 成分分布
  • 4.3.3 相组成
  • 4.3.4 力学性能
  • 4.3.5 摩擦磨损特性
  • 4.4 主要工艺参数对TI（C, N）基金属陶瓷梯度结构形成的影响
  • 4.4.1 渗碳时间对TI（C, N）基金属陶瓷梯度结构形成的影响
  • 4.4.2 渗碳温度对TI（C, N）基金属陶瓷梯度结构形成的影响
  • 4.5 NI 含量对TI（C, N）基金属陶瓷贫粘结相层形成的影响
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 梯度结构TI（C, N）基金属陶瓷TEM 分析
  • 5.1 引言
  • 5.2 薄膜试样的制备
  • 5.3 基体材料的组织结构特点
  • 5.4 梯度结构层的组织结构特点
  • 5.5 本章小结
  • 第六章 等离子氮化制备梯度结构TI（C, N）基金属陶瓷
  • 6.1 引言
  • 6.2 试验方法
  • 6.2.1 试样制备
  • 6.2.2 性能测试
  • 6.3 试验结果与讨论
  • 6.4 摩擦磨损特性
  • 6.5 本章小结
  • 第七章 全文总结
  • 7.1 本文主要结论
  • 7.2 本文创新之处
  • 参考文献
  • 致谢
  • 在学期间的研究成果及发表的学术论文

    • 相关论文文献

    • [1].锌窑渣再利用以烧制铁基金属陶瓷及其展望[J]. 矿产综合利用 2020(04)
    • [2].金属基及陶瓷基金属陶瓷的强化机理[J]. 中国陶瓷 2020(01)
    • [3].VC/Cr_3C_2对Ti(C,N)基金属陶瓷微观组织和力学性能的影响(英文)[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2012(05)
    • [4].Mo_2C/WC对金属陶瓷组织和性能的影响[J]. 钢铁钒钛 2020(02)
    • [5].Fe_2B-Mo_2FeB_2基金属陶瓷的显微组织与性能[J]. 中国有色金属学报 2015(04)
    • [6].金属相对NiFe_2O_4-10NiO基金属陶瓷致密度的影响[J]. 功能材料 2011(12)
    • [7].钛基金属陶瓷人工髋关节材料:表面碳化钛陶瓷和复杂的微孔结构提高了表面硬度[J]. 中国组织工程研究 2016(43)
    • [8].采用钨基金属陶瓷燃料的核热推进反应堆掉落临界安全特性研究[J]. 载人航天 2017(03)
    • [9].铁酸镍基金属陶瓷的强化烧结与熔盐腐蚀行为[J]. 中国有色金属学报 2011(06)
    • [10].镍基金属陶瓷激光熔覆层组织及摩擦磨损性能[J]. 中国石油大学学报(自然科学版) 2015(02)
    • [11].合金元素对Mo_2FeB_2基金属陶瓷组织及性能的影响[J]. 粉末冶金技术 2014(04)
    • [12].Mo_2NiB_2基金属陶瓷制备技术及应用的研究进展[J]. 机械工程材料 2020(10)
    • [13].Mo_2NiB_2基金属陶瓷的研究进展[J]. 材料导报 2016(07)
    • [14].球磨时间对TiVCN基金属陶瓷组织和性能的影响[J]. 硬质合金 2015(06)
    • [15].Cr_3C_2基金属陶瓷的研究进展[J]. 粉末冶金技术 2014(02)
    • [16].Mo_2FeB_2基金属陶瓷的相变及其显微组织演变研究Ⅰ:相变[J]. 硬质合金 2011(03)
    • [17].反应烧结法制备Mo_2FeB_2基金属陶瓷的研究[J]. 硬质合金 2008(02)
    • [18].Cr_3C_2基金属陶瓷高温抗氧化性能的研究[J]. 硬质合金 2008(02)
    • [19].不同过程控制剂对TiC基金属陶瓷的影响[J]. 福建工程学院学报 2020(03)
    • [20].多层石墨烯添加量对Ti(C_(0.7),N_(0.3))基金属陶瓷组织和力学性能的影响[J]. 硬质合金 2020(03)
    • [21].球磨时间对Ti(C_(0.7),N_(0.3))晶粒及Ti(C_(0.7),N_(0.3))基金属陶瓷组织和性能的影响[J]. 工程科学与技术 2017(01)
    • [22].注射成形在TiC基金属陶瓷手表外观件上的应用[J]. 山东工业技术 2017(06)
    • [23].热等静压对Mo_2FeB_2基金属陶瓷的组织及性能的影响[J]. 金属热处理 2017(05)
    • [24].(Ti,W)C固溶体基金属陶瓷的研究进展[J]. 硬质合金 2017(01)
    • [25].钛钒的量之比对(Ti,V)C基金属陶瓷显微组织和力学性能的影响[J]. 硬质合金 2017(03)
    • [26].钴镍对TiVCN基金属陶瓷显微组织和力学性能的影响[J]. 陶瓷学报 2016(01)
    • [27].反应硼化烧结WCoB基金属陶瓷的组织与性能[J]. 材料导报 2015(02)
    • [28].镍和铬对Mo_2FeB_2基金属陶瓷高温抗氧化性能的影响[J]. 机械工程材料 2011(10)
    • [29].烧结工艺和碳加入量对Mo_2FeB_2基金属陶瓷显微组织和力学性能的影响[J]. 机械工程材料 2009(03)
    • [30].含Cu碳化钛基金属陶瓷的探索研究[J]. 科学咨询(决策管理) 2009(12)

    标签：;  ;  ;  ;  ;  

    梯度结构Ti（C，N）基金属陶瓷制备技术研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5