基于机械合金化法制备(Ti,W)C-Ni金属陶瓷的组织与性能

硬质合金, 2013, 30(6): 302-307. doi: 10.3969/j.issn.1003-7292.2013.12.002

基于机械合金化法制备(Ti,W)C-Ni金属陶瓷的组织与性能

陈亮 ^1, , 熊惟皓 ^2, , 陈肖 ^3, , 陈明昆 ^4, , 范畴 ^5,

1.华中科技大学材料成型与模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074

2.华中科技大学材料成型与模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074

3.华中科技大学材料成型与模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074

4.华中科技大学材料成型与模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074

5.华中科技大学材料成型与模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074

基金项目: 国家科技重大专项“高档数控机床与基础制造装备”课题“专用领域高效可转位刀具系列及超硬刀具”(项目编号2009ZX0401-022).湖北省自然科学面上基金项目“Ti(C,N)基金属陶瓷表面与界面分析及对材料性能影响的机理研究”(项目编号2007ABA304).武汉市重点科技攻关计划项目“新型数控刀具材料-金属陶瓷产业化”(项目编号200710421116)

关键词：金属陶瓷 , 元素粉末 , 机械合金化 , 固溶体 , 微观结构

Microstructure and Mechanical Properties of (Ti,W)C-Ni Cermets Prepared by Mechanical Alloying

Chen Liang ^1, , Xiong Weihao ^2, , Chen Xiao ^3, , Chen Mingkun ^4, , Fan Chou ^5,

1.华中科技大学材料成型与模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074

2.华中科技大学材料成型与模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074

3.华中科技大学材料成型与模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074

4.华中科技大学材料成型与模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074

5.华中科技大学材料成型与模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074

Keywords： cermets , elemental powders , mechanical alloying , solid solution , microstructure

以Ti、W、C的元素粉末为原料,通过机械合金化法制备了(Ti,W)C固溶体粉末,结果表明:目标成分为(Ti0.95,W0.05)C、(Ti0.9,W0.1)C和(Ti0.85,W0.15)C的混合粉末经高能球磨后有(Ti,W)C固溶体生成,目标成分为(Ti0.8,W0.2)C的混合粉末经球磨后没有反应发生,X射线衍射图仍然为各组分的单质峰.将经8h球磨得到的目标成分为(Ti0.95,W0.05)C和(Ti0.9,W0.1)C的固溶体粉末与20wt％的Ni粉进行混和,压制成型后在1 450℃下烧结1h,得到的金属陶瓷的硬度和抗弯强度分别为88 HRA,1 636 MPa和88.7 HRA,1 693 MPa.两种成分的金属陶瓷的显微组织中均含有“白芯-灰环”结构、“黑芯-灰环”结构以及无芯-环结构的陶瓷晶粒.与钨含量较低的样品相比,钨含量较高的样品的晶粒尺寸以及“黑芯-灰环”结构中黑色芯相的尺寸较小,同时具有无芯结构和“白芯-灰环”结构的晶粒数目较多.

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