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N含量对超细Ti(C,N)基金属陶瓷显微组织和机械性能的影响

丰平  郑勇  刘文俊  熊惟皓  
【摘要】:用扫描电子显微镜(SEM)、金相显微镜等观察手段研究了在真空烧结条件下N含量对超细Ti(C,N)基金属陶瓷显微组织和机械性能的影响。制备过程沿用通用的Ti(C,N)基金属陶瓷制备路线。研究结果表明:N含量对超细Ti(C,N)基金属陶瓷显微组织和机械性能有显著的影响。随N含量增加,其晶粒尺寸细化。当Ti N/Ti C比值由0.2增大到0.43,平均晶粒尺寸由0.65μm变化至0.41μm;Ti N/Ti C比值为5时,平均晶粒尺寸为0.32μm。可见,高N量能抑制晶粒长大,并且这种抑制作用非常显著。与此同时,金属陶瓷的横向断裂强度(TRS)随N含量的增加而急剧降低,尤其在Ti N/Ti C比值由0.2到0.43的范围,TRS由2330MPa降至1286MPa;但硬度随N含量的增加逐渐上升。该现象的产生应归结于超细Ti(C,N)基金属陶瓷在真空烧结过程中存在着严重的脱氮现象。高N含量导致烧结体中孔隙率的增加,严重损害着材料的TRS。组织中高N含量一方面能有效抑制晶粒长大,另一方面也促进N的分解。

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