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Ti(C,N)/NiCr基金属陶瓷的制备与组织性能的研究

作　者: 孙文礼
导　师: 熊惟皓
学　校: 华中科技大学
专　业: 材料学
关键词: Ti(C,N)/NiCr基金属陶瓷力学性能高温抗氧化氧化温度氧化膜
分类号: TG148
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 37次
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内容摘要

本文综述了Ti（C,N）基金属陶瓷的研究进展,讨论了不同元素成分对其组织和性能的影响,通过优化工艺参数制备了Ti（C,N）基金属陶瓷试样,研究了添加不同含量的粘接相Ni和Cr对Ti（C,N）基金属陶瓷的力学性能和高温抗氧化性能的影响。本文对Ti（C,N）/NiCr基金属陶瓷的成分和烧结工艺进行了优化,测试了烧结后的Ti（C,N） /NiCr基金属陶瓷的硬度和抗弯强度,试验结果表明,优化后的A成分（34.1%TiC-10%TiN-32%Ni-6.5%WC-16%Mo-0.8%C-Cr3C2）与C成分（34.1%TiC -10%TiN-25.6%Ni-6.4%Cr-6.5%WC-16%Mo-0.8%C-Cr3C2）的金属陶瓷经过1410℃烧结后的试样综合力学性能最好。运用数值方析的方法探讨了各种成分金属陶瓷性能的分散性,发现A成分和C成分金属陶瓷试样的性能分散性较小。在此基础上,并对A成分与C成分金属陶瓷在1000℃下进行了高温氧化实验,观察到A成分金属陶瓷的表面形成了疏松已脱落的粉末体,而C成分金属陶瓷的表面则形成了比较致密光滑的薄膜;计算氧化后的增重速率发现:C成分金属陶瓷比A成分金属陶瓷的增重速率要小,说明C成分的金属陶瓷的抗氧化性能要好于A成分的金属陶瓷。测试了氧化后的金属陶瓷试样的抗弯强度,研究了Ti（C,N） /NiCr基金属陶瓷氧化前后力学性能的变化,发现C成分金属陶瓷的抗弯强度由氧化前的2000MPa变为氧化后的1155MPa,而A成分金属陶瓷的抗弯强度由氧化前的2000MPa变为氧化后的886MPa;采用X射线衍射（XRD）方法分析了Ti（C,N） /NiCr基金属陶瓷氧化前后氧化膜的微观结构,结果表明:A成分的金属陶瓷氧化后氧化膜表面主要由颗粒状的NiTiO₃与TiO₂组成;添加Ni/Cr的C成分金属陶瓷的氧化产物主要为NiCr2O4。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-20
  1.1 粉末冶金技术的概况与应用  9-10
  1.2 Ti(C,N)基金属陶瓷的发展及应用概况  10-13
  1.3 Ti(C,N)基金属陶瓷的合金化  13-17
  1.4 研究内容  17-18
  1.5 本研究课题的技术路线  18
  1.6 Ti(C,N)基金属陶瓷应用面临的问题及本课题的目的和意义  18-20
2 Ti(C,N)/NiCr 基金属陶瓷的试验方法与测试方法  20-31
  2.1 试验方法  20-27
  2.2 Ti(C,N)/NiCr 基金属陶瓷的测试方法  27-31
3 Ti(C,N)/NiCr 基金属陶瓷的成分设计与性能研究  31-46
  3.1 Ti(C,N)/NiCr 基金属陶瓷的成分设计的总体原则  31-33
  3.2 结果与讨论  33-44
  3.3 本章总结  44-46
4 Ti(C,N) /NiCr 基金属陶瓷高温氧化性能的研究  46-56
  4.1 材料高温氧化基本原理  46-47
  4.2 恒温氧化动力学规律  47-49
  4.3 高温氧化速度测定方法  49-51
  4.4 氧化实验结果与分析  51-55
  4.5 本章小结  55-56
5 全文总结  56-58
  5.1 本文主要结论  56
  5.2 全文主要创新点  56-57
  5.3 展望  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-61

Ti(C,N)/NiCr基金属陶瓷的制备与组织性能的研究

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