TiC-Ni復(fù)合材料具有高硬度、高熔點(diǎn)、優(yōu)良的耐磨性和抗氧化性,近年來(lái)得到國(guó)內(nèi)外大量關(guān)注。以TiC和Ni為原料的粉末冶金法是制備TiC-Ni復(fù)合材料的傳統(tǒng)方法,但該方法存在TiC顆粒與粘結(jié)相Ni的潤(rùn)濕性不良、界面易受污染等問(wèn)題。與之相比,原位合成TiC-Ni復(fù)合材料法因具有界面潔凈、結(jié)合牢固、TiC顆粒尺寸細(xì)小和分布均勻等突出優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)得到廣泛關(guān)注。目前有關(guān)原位合成大塊TiC-Ni復(fù)合材料的研究大都集中在自蔓延高溫合成上,但此方法不適用于制備TiC含量較低的金屬-陶瓷復(fù)合材料。熱壓原位合成是將傳統(tǒng)熱壓燒結(jié)和原位合成相結(jié)合的一種新型原位合成技術(shù),其原理是把粉末混合物或壓坯裝于模具并置于高壓容器中,同時(shí)施加高溫高壓,使材料的反應(yīng)合成和致密化燒結(jié)一步完成。雖然熱壓原位合成技術(shù)在制備高性能復(fù)合材料方面的優(yōu)勢(shì)受到越來(lái)越多的重視,但應(yīng)用此技術(shù)原位合成大塊TiC-Ni復(fù)合材料的研究卻鮮于報(bào)道。本文選用碳粉、鈦粉、鎳粉、鉬粉和碳化鎢粉作為原材料,采用熱壓原位合成技術(shù)合成了(Ti,Mo)C-Ni和(Ti,W,Mo)C-Ni兩種復(fù)合材料,并對(duì)其組織和力學(xué)性能進(jìn)行了研究。
以鈦粉、碳粉、鎳粉、鉬粉和碳化鎢粉為原材料,按一定配比混合均勻。將配料在100℃下真空烘干24h,然后在行星球磨機(jī)中球磨24h,按一定的工藝在真空熱壓爐中進(jìn)行熱壓合成。
(Ti,Mo)C-Ni復(fù)合材料中原材料反應(yīng)比較完全;對(duì)于(Ti,W,Mo)C-Ni復(fù)合材料,原料中的WC粉替代一部分碳粉,與鈦粉反應(yīng),造成了碳粉剩余。WC對(duì)(Ti,Mo)C-Ni復(fù)合材料的顯微組織和性能的影響很顯著。隨WC的加入,碳化物顆粒和粘結(jié)相的邊界從多邊形轉(zhuǎn)變成近球形,且復(fù)合材料的致密度、硬度和抗彎強(qiáng)度都有所提高。
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