合金材料對金屬陶瓷性能的影響

C的添加量對金屬陶瓷的組織和性能有較大的影響。C含量過少組織中會出現ɳ相對性能有害,但C含量過多組織中又會出現遊離態的石墨,同樣降低材料的性能。同時C含量的多少還可以控製W和Ti在粘結相中溶解量的大小。   

在金屬陶瓷中添加WC可以改善潤濕性和燒結性能,此外還有報道說將WC引入Ti(C,N)-Ni係統可以提高韌性和抑製晶粒長大速度。

加入Mo或者Mo2C可以顯著改善Ni對TiC的潤濕性,Mo2C存在於硬質相的包覆層中,從而避免了硬質相的直接接觸和聚集長大,從而細化了晶粒,同時在一定範圍內增加Mo的含量可以提高材料的斷裂韌性。

在TiC-Ni-Mo金屬陶瓷中,Ni含量的影響與Co對WC-Co合金的影響相似。金屬陶瓷的抗彎強度隨著Ni含量的增加而升高,硬度則下降。文獻研究了在保持粘結相總量不便的情況下,不同Ni/Co比對材料性能的影響。結果發現隨著 Ni/Co比的減小材料硬度升高而抗彎強度下降。

在TiC-Mo-Ni係金屬陶瓷中添加TiN可以明顯的細化硬質相的顆粒,提高材料的耐磨性,抗氧化能力和熱導率。但是當TiN的添加量超過一定程度以後會使材料硬質相的包覆層變薄,有的包覆層變得不完整,同時出現遊離的TiN,反而導致綜合機械性能的下降。

TaC, NbC的加入能夠提高金屬陶瓷刀具的斷續切削性能,而VC的作用是抑製晶粒的長大。但是它們的加入會使粘結相對TiC的潤濕性降低,從而導致材料強度的下降。

此外適量的加入稀土元素可以淨化界麵,細化Ti(C,N)基金屬陶瓷的硬質相顆粒,提高材料的致密度,抗彎強度,硬度和斷裂韌性。