摘要
采用真空电弧熔炼炉制备了Ti-xN (x=0、0.02%、0.03%、0.05%、0.1%、0.2%和0.3%,质量分数)钛氮合金,借助光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及万能试验机对铸态钛氮合金的显微组织与力学性能进行了研究。结果表明:随着氮元素含量的增加,合金中针状α相的数量增多,尺寸减小。当氮含量小于0.05%时,其在钛中形成了间隙固溶体,当氮含量为0.05%时,合金中开始生成TiN0.3化合物,当氮含量为0.1%和0.2%时,在合金中形成了大量的TiN0.3化合物,其主要分布在晶界处;当氮含量增加到0.3%时,在合金的晶界和晶内均有Ti2N化合物出现。随着氮元素含量的增加,合金的强度与硬度显著提高,伸长率逐渐降低,当氮含量为0.3%时,钛氮合金的抗拉强度达到759 MPa,硬度为408 HV0.2。断口形貌表明,随着氮元素增加,合金的断裂方式由韧性断裂转变为脆性断裂。
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