超細(xì)Ti（CN）基金屬陶瓷粉末成形性能及刀具材料的研究.pdf

1、本文首次對超細(xì)Ti(CN)和WC粉末表面特性、球磨破碎效率、表面改性、粉末成形性能及成形劑進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。通過添加不同的表面活性劑，可以降低超細(xì)Ti(CN)和WC粉末球磨料漿的粘度，提高了Ti(CN)和WC粉末的球磨效率。Ti(CN)基金屬陶瓷混合料通過復(fù)配添加表面活性劑和改性劑，在超細(xì)Ti(CN)和WC-Co粉末表面改性，粉末表面鈍化，提高了它們的抗氧化性能和壓制性能，可以壓制復(fù)雜形狀的可轉(zhuǎn)位金屬陶瓷刀片。申請了兩項(xiàng)成形劑專利，新成

2、形劑適用于手工摻膠工藝又適用于噴霧干燥工藝。 本文首次系統(tǒng)研究了超細(xì)Ti(CN)基金屬陶瓷的化學(xué)成分、燒結(jié)氣氛、顯微組織、合金的物理、力學(xué)性能與其磁性能的關(guān)系。Ti(CN)基金屬陶瓷壓坯經(jīng)過在Ar氣氛、真空、N<,2>氣氛等三種不同的氣氛中燒結(jié)后，相應(yīng)合金的碳、氮、氧總量依次增加，鈷磁(飽和磁化強(qiáng)度)依次增大，粘結(jié)金屬的晶格常數(shù)依次變小。Ar氣氛和N<,2>氣氛燒結(jié)造成金屬陶瓷合金的表層顯微組織不均勻，N<,2>氣氛燒結(jié)影響更大

3、，其合金的氮含量增加O.5％左右，其矯頑磁力出現(xiàn)異常。Ti(CN)基金屬陶瓷在真空中燒結(jié)后，顯微組織比較均勻，其合金的性能最好；鈷磁和矯頑磁力具有很強(qiáng)的正相關(guān)性。鈷磁可以作為表征Ti(CN)基金屬陶瓷合金中碳、氮和氧總量變化的判據(jù)，矯頑磁力可以作為組織結(jié)構(gòu)均勻性的判據(jù)。 本文首次系統(tǒng)研究了納米Ti(CN)基金屬陶瓷壓坯在真空燒結(jié)過程中收縮系數(shù)的變化、環(huán)形結(jié)構(gòu)的演變、化學(xué)成分、相成分和晶格常數(shù)的變化。研究中發(fā)現(xiàn)Tac和M02C在1

4、200℃消失，WC在1250℃消失；氧和碳的含量在1100～1300℃之間急劇地下降；在1300℃時形成氮分解峰。納米Ti(CN)基金屬陶瓷比微米金屬陶瓷的燒結(jié)溫度低50℃～100℃，一般真空燒結(jié)不能完全使納米Ti(CN)基金屬陶瓷合金完全致密，必須經(jīng)過壓力燒結(jié)。納米Ti(CN)基金屬陶瓷表現(xiàn)出與微米金屬陶瓷不一樣的組織結(jié)構(gòu)，絕大多數(shù)是白芯黑環(huán)、非常均勻的球形晶粒；獲得了斷裂韌性比微米金屬陶瓷高50％的致密納米金屬陶瓷。納米粉末原料有益

5、于Ti(CN)基金屬陶瓷顯微組織中的環(huán)形結(jié)構(gòu)和合金性能的設(shè)計(jì)。 超細(xì)Ti(CN)基金屬陶瓷中,CO/(Co+Ni)比在0.7～0.8、W/(W+Mo)比在0.65左右、N/(N+C)比在0.35～0.45時可以獲得比較好的綜合性能。微量抑制劑VC、Cr<,3>C<,2>和TiB<,2>加入,可以顯著增加Ti(CN)基金屬陶瓷合金的硬度,并且獲得比較好的綜合性能。研制出了高性能、組織均勻的超細(xì)Ti(CN基金屬陶瓷刀具材料。獲得了一