烧结过程氮气分压对(Ti, Nb)(C,N)基金属陶瓷组织和性能的影响

作者：冯可桃; 吕健^*; 阚高辉; 郑铮辉; 李莎; 魏剑磊; 李亚军

来源：稀有金属与硬质合金, 2021, 49(06): 47-54.

DOI：10.19990/j.issn.1004-0536.2021.06.047.08

• (Ti
• Nb)(C
• N)
• 金属陶瓷
• 固溶体
• 氮气分压
• 梯度结构
• 热力学计算

以(Ti, Nb)(C,N)固溶体粉末为原料在不同氮气分压下制备(Ti, Nb)(C,N)基金属陶瓷,并制备了Ti(C,N)基金属陶瓷进行对比。采用带有能谱分析仪的扫描电子显微镜及维氏硬度计,并结合热力学计算,研究了在不同氮气分压下烧结对金属陶瓷组织结构和力学性能的影响。结果表明,相同烧结工艺下,与Ti(C,N)基金属陶瓷相比,(Ti, Nb)(C,N)基金属陶瓷晶粒更细小,且仅少数晶粒出现特殊的弱"芯-环"结构。真空烧结(Ti, Nb)(C,N)基金属陶瓷表面形成富粘结相Ni的梯度层。随着烧结过程氮气分压的增大,(Ti, Nb)(C,N)基金属陶瓷表层硬质相异常长大。(Ti, Nb)(C,N)基金属陶瓷梯度结构的形成是由不同氮气分压下材料表面和芯部的N活度存在差异,在热力学耦合作用下,Ti、Nb等元素扩散方向和速率不同所导致的。

• 单位
  江西理工大学; 江西省钨与稀土研究院; 中南大学