Ni-Ti合金对Ti(C,N)基金属陶瓷组织和力学性能的影响

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作为一种新型的工具材料,Ti(C,N)基金属陶瓷具有许多优良的性能,因而得到了广泛的应用,特别是近年来发展迅速。本文用传统的粉末冶金方法制备了不同Ni-Ti合金含量的Ti(C,N)基金属陶瓷试样,运用XRD,SEM,EDX等手段对材料的显微组织进行了表征分析,并用这些显微组织的特征和差异解释了材料宏观力学性能的特点。本论文共分五章,第一章为绪论,简要介绍了金属陶瓷的组织性能和发展过程,同时概述了Ni-Ti形状记忆合金的发展现状和趋势。第二章简单介绍了Ti(C,N)基金属陶瓷的试验原料和制备工艺。第三章介绍了Ti(C,N)基金属陶瓷力学性能的测试方法以及显微组织的表征方法。第四章讨论了Ti(C,N)基金属陶瓷成分,显微组织和宏观力学性能之间的关系。本章详细分析了Ni-Ti合金的添加对Ti(C,N)基金属陶瓷的显微组织以及力学性能的影响。实验结果表明:(1)在一定范围内,随着Ni-Ti合金加入量的增加,组织逐渐细化,Ti(C,N)基金属陶瓷的显微组织表现为经典的黑芯-灰壳组织。(2)未加Ni-Ti合金以前,陶瓷相多为球形;而随着Ni-Ti合金加入量的增多,Ti(C,N)基金属陶瓷中出现了多边形的陶瓷相,陶瓷相与粘结相的界面呈现直线关系。(3)未加Ni-Ti合金时,断口以穿晶断裂为主要模式,沿晶断裂较少;随着Ni-Ti合金的加入,小颗粒的沿晶断裂增多,也出现了少数大颗粒的穿晶断裂。(4)同时,金属陶瓷的抗弯强度和断裂韧性随着Ni-Ti合金加入量的增多有明显的提高,而硬度基本保持不变;Ni-Ti合金的加入量为15wt%时金属陶瓷获得最好的力学性能。第五章对全文进行了简单的总结,并提出了对未来工作的建议。
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