添加zrc和渗硼处理对tic，n基金属陶瓷组织和性能的影响

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1、添加ZrC和渗硼处理对Ti(C，N)基金属陶瓷组织和性能的影响摘要本文采用粉末冶金方法制备了不同成分的Ti(C，N)基金属陶瓷；研究了不同ZrC含量和渗硼处理对Ti(C，N)基金属陶瓷性能的影响。本论文共分为六章，第一章为绪论，简单介绍了金属陶瓷的发展和应用，以及其显微组织，性能和制备工艺，同时概述了Ti(C，N)基金属陶瓷刀具的种类以及切削性能。第二章介绍了TiC／Ti(C，N)基金属陶瓷的试验原料、制备工艺。第三章介绍了TiC／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TiC基金属陶瓷成分，显微组织和宏观力学性能之间的

2、关系。本章详细分析了ZrC含量对金属陶瓷组织以及力学性能的影响。实验结果表明：(1)加入ZrC后，形成的富Ti的(Ti，Zr)C固溶体，使晶粒粗化。随着ZrC含量的继续增加，生成了富Zr的(Zr，Ti)C固溶体使晶粒细化。这些固溶体对金属陶瓷都有强化作用。而且，试样的显微组织中都有经典的黑芯／灰壳结构。(2)显微组织中出现了一种新的白芯／灰壳结构，以及单独的白色颗粒，这些新的组织对金属陶瓷的性能有益。(3)ZrC含量对试样的断裂形式影响不大，从金属陶瓷的断面照片可以看出，其断裂模式主要是穿晶断裂和沿晶断裂。ZrC含量在30％时其断裂韧性最高。(4)在一定范围

3、内，随着ZrC含量的增加，抑止了TiC晶粒的长大，显微组织中晶粒细化，细化晶粒对于提高材料的力学性能有利，但由于致密度的降低材料的强度和硬度都有所下降。第五章对纳米改性Ti(C，N)基金属陶瓷进行了表面渗硼处理，研究了渗硼前／后刀具对45号钢的切削性能。结果表明：渗硼处理后金属陶瓷表面组织中生成了一系列硼化物，其表面显微硬度明显升高。对比渗硼前后Ti(C，N)基金属陶瓷刀具在不同速度下的切削性能，发现在相对较低的切削速度下，渗硼处理后的Ti(C，N)基金属陶瓷刀具的使用寿命要比未经渗硼处理的刀具寿命长。纳米改性的Ti(C，N)基金属陶瓷刀具的磨损机理主要是磨

4、粒磨损、粘结磨损、扩散磨损、氧化磨损，并且是多种磨损形式共存，而不是单一磨损形式。第六章为全文总结以及对未来工作的建议。关键词：TiC／Ti(C，N)基金属陶瓷，ZrC含量，显微组织，力学性能，渗硼处理，切削性能，磨损机理EffectofZrCandBoronizingOiltheMicrostructureandPropertiesofTi(C，N)-basedCermetsABSTRACTTi(C，N)．basedcermetswithdifferentcompositionsweremadebypowdermetallurgicalmethod．The

5、effectofdifferentZrCcontentandboronizingonthemicrostructureandpropertiesofTi(C，N)一basedcermetswerestudied．ThethesisiScomposedofsixchapters．Inthefirstchapter，thedevelopmenthistoryandapplicationofcermetsaswellasitsmicrostructure，propertiesandpreparationtechniqueswereintroduced．Meanwh

6、ile，thecategoryandcuttingpropertiesofTi(C，N)．basedcermetscutterswerealsobriefed．Inchaptertwo，experimentalrawmaterialsandpreparationtechniquesofTiC／Ti(C，N)一basedcermetswereintroducedsimply．Inchapterthree，thetestingmethodsofmechanicalpropertiesandmicrostructurewerefocusedon．Inchapter

7、four，thecomposition—microstructure-propertyrelationshipofTiC．basedcermetswasdiscussed，andtheeffectofdifferentZrCcontentonthemicrostructureandmechanicalpropertiesofcermetswasreviewed．Theconclusionofthisstudycanbesummarizedasfollows：(1)WhenZrCwasaddedintocermets，solidsolutionsof(Ti．Z

8、r)CthatwererichofTiformeda