Hastelloy X合金的添加對(duì)Ti(C，N)基金屬陶瓷組織和高溫抗氧化性的影響.pdf

1、本文對(duì)金屬陶瓷特別是Ti(C,N)基金屬陶瓷的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，主要研究了粘結(jié)相中加入Hastelloy X合金粉(HXP)對(duì)材料組織和氧化性的影響，制備了成分為32%(Ni+HXP)-36.5%TiC-10%TiN-12.5%Mo-7.2%WC-1%Cr3C2-0.8%C的金屬陶瓷，采用金相顯微鏡(OM)、X 射線(xiàn)衍射儀(XRD)、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)等手段、三點(diǎn)彎曲和高溫氧化實(shí)驗(yàn)，探討了Ti(C,N)基金屬陶瓷微觀組

2、織及氧化膜的微觀特性、力學(xué)性能和高溫抗氧化性能。每種成分的Ti(C,N)基金屬陶瓷的致密度和抗彎強(qiáng)度規(guī)律大體一致，都隨燒結(jié)工藝的不同呈顯出先增大后減小的趨勢(shì)，且二者的最大值均在最佳燒結(jié)溫度處，HXP含量為5 ﹪的材料致密度最大值接近98 ﹪，高于不添加HXP的材料致密度最大值，且前者的抗彎最大值接近于2000MPa，高于后者的最高抗彎1848 Mpa，而其它成分材料兩性能最大值均低于此值并隨著HXP含量的增高依次降低；HXP含量的多少對(duì)

3、Ti(C,N)基金屬陶瓷材料的硬度影響并不大，一般在89.5-90.5HRA之間。添加HXP的Ti(C,N)基金屬陶瓷中出現(xiàn)了Ni-Cr-Fe固溶體，且固溶體生成量及其成分隨著HXP的添加量的增加略有不同。每種成分的Ti(C,N)基金屬陶瓷基本上都能形成芯-環(huán)結(jié)構(gòu)，而且大部分芯-環(huán)結(jié)構(gòu)都具有過(guò)渡層rim 相。含有0-16% HXP的材料組織結(jié)構(gòu)屬于正常的金屬陶瓷組織，其中含有5% HXP和0% HXP的材料幾乎所有的相為完整的芯-環(huán)結(jié)構(gòu)

4、，且rim相的厚度略小于0.5μm，前者的組織分布比后者均勻；HXP的含量為22%時(shí)，材料的部分組織結(jié)構(gòu)不完整，且rim 相的厚度很多都超過(guò)了0.5μm；HXP的量為32%時(shí)，材料表面有很多孔洞，致密度低，組織結(jié)構(gòu)大部分都不完整且分布不均勻。Ti(C,N)基金屬陶瓷材料氧化膜生長(zhǎng)速度遵守拋物線(xiàn)定律。對(duì)氧化增重?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)方程模擬，當(dāng)粘結(jié)相中HXP的含量為0%-10%時(shí)，氧化膜比較致密，高溫抗氧化能力較好，其中HXP的含量為5%時(shí)材料氧