新型Ti(C,N)基硬質(zhì)合金的研究.pdf

1、以合成的納米晶TiN0.3和商用TiC為硬質(zhì)相，以高熵合金代替CO、Ni等金屬作粘結(jié)相，以WC、AlN作添加劑，希望獲得高溫條件下具備高硬度、高耐磨性、高切削速度和精度，同時(shí)具有高韌性等優(yōu)異性能的新型硬質(zhì)合金。
　　通過機(jī)械合金的方法成功制備了三種高熵合金HEA-1、HEA-2、HEA-3，三種高熵合金呈現(xiàn)出FCC或FCC、BCC簡單固溶體結(jié)構(gòu)。DSC測試HEA-1、HEA-2、HEA-3的熔點(diǎn)分別為1314℃、1312℃、134

2、0℃，都表現(xiàn)出很好的高溫穩(wěn)定性。
　　對分別添加HEA-1、HEA-2作粘結(jié)相的Ti(C,N)基硬質(zhì)合金的研究發(fā)現(xiàn)，高熵合金可以穩(wěn)定的存在硬質(zhì)合金的體系中；兩組硬質(zhì)合金斷口表面都可以觀察到明顯的晶粒拔出痕跡，晶粒拔出的凹坑表面有殘余的熔體，說明高熵合金滲透于在晶粒晶界間，把晶粒牢牢的結(jié)合在一起，并且高熵合金含量的增加有利于阻止晶粒的長大。添加10wt％HEA-1作粘結(jié)相的合金獲得最高的韌性值，為7.05 MPa·m1/2。

3、　　通過添加WC、AlN來調(diào)控硬質(zhì)合金的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，添加WC后的硬質(zhì)合金硬度下降明顯，為13.37 GPa；而斷裂韌性獲得了明顯的提升，為8.51 MPa·m1/2；添加AlN的Ti(C,N)基硬質(zhì)合金組織結(jié)構(gòu)不致密，斷口有很多的孔隙存在，有大量的Al2O3生成，但硬度獲得了極大的提高，達(dá)到20.00 GPa以上。斷裂韌性值相對于添加WC的Ti(C,N)基硬質(zhì)合金降低不少；同時(shí)添加AlN和WC的Ti(C,N)基硬質(zhì)合金的斷口孔隙