cr3c2的基金属陶瓷高温抗氧化性能的研究.pdf

第25卷第2期 硬 质 合 金 2008年6月 V以25No．2 cEMENTEDCARB|DE 1un．2008 “r●Iq螺材紊业料蒂 业科蒂 ．{|学芥K謦移 Cr3C2基金属陶瓷高温抗氧化性能的研究水 赵能伟1郑勇2刘林艳1 (1．厦门金鹭特种合金有限公司，福建厦门，361006 2．南京航空航天大学材料科学与技术学院，江苏南京，210016) 十 ● 摘要采用真空液相烧结法制备Cr3C2基金属陶瓷。通过成分设计、优化烧结工艺提 高C如基金属陶瓷力学性能。测定并计算了恒温氧化增重与时问的函数关系遵循抛 物线规律。结果表明，这类陶瓷材料的氧化为。钝性氧化”，显示出较好的抗氧化性。通过 X射线衍射OXrD)和扫描电镜(SEM)等检测方法，分析了氧化膜的组成与结构，探讨了 材料的氧化机制。 关键词金属陶瓷；碳化铬；机械性能；高温抗氧化性能 20世纪50年代，美国率先研发了Cr3C2基金属 表1原始粉末的化学成分及粒度 陶瓷田，此后人们进行了大量的研究，但因材料的强度 粉末 化学成分，％ 粉末粒度，其它有害 种类 w(C亿台)w(C-^)埘(N)埘(o)斗m 杂质含量，％ 较低，限制了它的应用范围121。到了20世纪80年代， Cr3C：基材料的热喷涂技术有较大的进展，但仍存在 孔隙度问题、与基体的连接强度问题等。KNakano等 开发了一种“烧结一联结”工艺圈，仍存在界面问题。此 后，材料工作者通过添加Co、Ni等合金元素，在一定 根据表2中成分设计系列进行配料。 程度上能改善Cr3C：基金属陶瓷的力学性能和界面问 表2试样成分设计 ％ 题闱。 。 Cr3C：基金属陶瓷是一种很有应用前景的高温抗 氧化、耐磨损材料，受到越来越广泛的关注。目前研究 的Cr3G基金属陶瓷机械性能不足，无法满足应用要 求，且对其高温抗氧化性能的研究尚未见报道。鉴于 此，本论文通过优化成分配比、烧结工艺提高Cr3C：基 金属陶瓷的机械性能，进而观察其氧化行为过程，研 究其氧化机理。 “．采用真空液相烧结方式制备金属陶瓷材料。实验 制得的试样经磨制、抛光后，采用三点弯曲法，在 1 实验过程 DNW-100型微机控制电子万能拉伸试验机上测试抗 弯强度。用普通洛式硬度计HR-150测量硬度。同一 将试验所用主要粉末的原始特性进行归纳，其化 成分和工艺均取五个试样测定取算术平均值。 学成分及费氏粒度如表1所示。表中数据均为粉末生 ’高温氧化试验采用万分之一精度的AYl20分析 产厂家提供。 天平在大气环境中进行。参照《钢及高温合金的抗氧 作者简介：赵能伟．男(1982-I．安徽安庆人．硕士研究生．主要从11I无机非金一材料的研究。(E