不同碳/氮比的Ti(C_(x),N_(1-x))基金属陶瓷的显微组织与性能

作     者：杨露 熊计 郭智兴 刘俊波 苟青山 李相荣 Yang Lu;Xiong Ji;Guo Zhixing;Liu Junbo;Gou Qingshan;Li Xiangrong

作者机构：四川大学机械工程学院四川成都610065 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2021年第50卷第12期

页      面：4272-4281页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：National Natural Science Foundation of China(51634006,51901195) Science and Technology Major Project of Sichuan Province(2020ZDZX0022) SCU-Pan Zhi Hua Project(2018CDPZH-25) SCU-Zi Gong Project(2019CDZG-1) National Science and Technology Major Project of China(2019ZX04007001) 

主　　题：芯-环结构 均匀性 切削性能 孔隙 

摘      要：Ti(C_(x),N_(1-x))基金属陶瓷是用不同碳氮比制造的。研究了碳/氮比对芯-环结构和金属陶瓷性能的影响。结果表明,由于孔太多,Ti(C_(0.5),N_(0.5))基金属陶瓷的性能较差。随着碳/氮比的增加,白核/灰环的形成率降低,并且微观结构的均匀性增强。因此,基于Ti(C_(0.7),N_(0.3))的金属陶瓷显示出优异的力学性能,但有少量的孔隙和较低的相对密度。与Ti(C_(0.7),N_(0.3))基金属陶瓷相比,TiC基金属陶瓷在没有N元素的情况下具有较高的相对密度且无孔隙,但其晶粒较粗大。为了获得细晶粒和高密度的显微组织,将0.25%Cr_(3)C_(2)-0.75%VC(质量分数)引入到TiC基金属陶瓷中,获得了优异的硬度、横向断裂强度和韧性。另外,在Ti(C_(0.7),N_(0.3))基金属陶瓷中也添加了0.25%Cr_(3)C_(2)-0.75%VC,但其力学性能低于Ti(C_(0.7),N_(0.3))的金属陶瓷,这是因为细颗粒和反应颗粒与Ti(C,N)发生了急性固溶反应。研究了基于不同C/N比的Ti(C_(x),N_(1-x))基金属陶瓷的切削性能和摩擦性能。结果表明,具有0.25%Cr_(2)C_(3)-0.75%VC的TiC基金属陶瓷在室温下的摩擦系数最低,为0.15,在1000 r/min的高速切削过程中,使用寿命最长。