細(xì)晶粒Mo2FeB2基金屬陶瓷制備及其高溫抗氧化性能的研究.pdf

1、Mo2FeB2基金屬陶瓷綜合性能優(yōu)異且原料成本較低,在制造業(yè)有著廣闊的應(yīng)用前景。本文運(yùn)用了X射線衍射分析儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)、X射線能譜(EDS)等測試手段探索了其兩步法燒結(jié)工藝、晶粒生長抑制劑對其顯微組織和力學(xué)性能等的影響,并研究了Mo2FeB2基金屬陶瓷高溫氧化行為及氧化機(jī)理。
　　本文綜述了近階段Mo2FeB2基金屬陶瓷的發(fā)展概況和研究進(jìn)展。對細(xì)晶粒Mo2FeB2基金屬陶瓷的制備技術(shù)、相變過程、晶粒生長抑制劑對M

2、o2FeB2基金屬陶瓷組織和性能影響進(jìn)行了總結(jié);簡述了材料高溫氧化及研究測試方法。
　　本文首先對Mo2FeB2基金屬陶瓷兩步法燒結(jié)工藝進(jìn)行了系統(tǒng)研究,得到了優(yōu)化的燒結(jié)工藝。結(jié)果表明,最優(yōu)兩步法燒結(jié)工藝為第一步溫度T1為1160℃,保溫時(shí)間為30min,第二步溫度為1080℃,保溫時(shí)間為20h。最終制備出的金屬陶瓷晶粒尺寸為1.21μm,抗彎強(qiáng)度為2039.5MPa,硬度為90.2HRA。
　　研究了Mo2FeB2基金屬陶瓷

3、在兩步法燒結(jié)工藝過程中相變和顯微組織演變規(guī)律。結(jié)果表明,金屬陶瓷在兩步法燒結(jié)過程中會(huì)依次出現(xiàn) Fe2B相、Mo2FeB2相、液相 L1。Mo2FeB2相主要是通過Mo和Fe2B的固相反應(yīng)生成。T1燒結(jié)階段結(jié)束后燒結(jié)體達(dá)到一定的致密度,且硬質(zhì)相顆粒分布均勻。T2燒結(jié)階段燒結(jié)體通過晶界擴(kuò)散消除氣孔,同時(shí)抑制晶粒生長。
　　研究了Cr3C2和VC對此前兩步法燒結(jié)制備的Mo2FeB2基金屬陶瓷組織和性能的影響。結(jié)果表明,Cr3C2對Mo2

4、FeB2基金屬陶瓷的細(xì)化作用不明顯。VC的細(xì)化效果較好,當(dāng)VC添加量為0.4wt％時(shí),金屬陶瓷的組織均勻細(xì)小且力學(xué)性能佳,其抗彎強(qiáng)度為2295.2MPa,硬度為90.5HRA。
　　研究了Mo2FeB2基金屬陶瓷的高溫氧化行為及其氧化機(jī)理。在750℃恒溫空氣中氧化100h后, Mo2FeB2基金屬陶瓷單位面積氧化增重為25.17×10-4g·cm-2,氧化速率常數(shù)為7.88×10-5mg2·cm-4·h-1,氧化行為遵循拋物線規(guī)律