固溶体与单组元原料对Ti(C,N)基金属陶瓷组织与性能的影响

摘要

分别采用固溶体型TiC0.7N0.3原料和间隙相型单组元TiC、TiN原料,在1440℃、6 MPa压力下烧结制备TiC0.7N0.3-10WC-4Mo2C-3TaC-2.4Cr3C2-10Ni-10Co和TiC-10TiN-10WC-4Mo2C-3TaC-2.4Cr3C2-10Ni-10Co2种Ti(C,N)基金属陶瓷,观察与分析了2种金属陶瓷的微观组织结构和力学性能。结果表明,尽管硬质相与粘结相中化学组元的相对含量存在差异,但是2种原料制备的金属陶瓷具有相同的物相成分。其中,硬质相为单一相成份的含Ti、W、Mo、Ta、Cr的立方结构碳氮化物。与单组元原料相比,以固溶体型原料制备的金属陶瓷其微观组织结构均匀,硬质相晶粒相对细小、芯-环结构完整、环部厚度适中,粘结相中Ti、Ta含量与固溶度较低,综合力学性能显著提高。从反应烧结过程中粘结相“触媒-联动”效应与反应扩散有序度的角度对2种金属陶瓷微观组织结构与性能差异进行了解释。