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Mo2FeB2基金属陶瓷是Mo2FeB2陶瓷作为硬质相,铁基金属作为粘结相所组成的复合材料。Mo2Fe B2基金属陶瓷同时具有金属和陶瓷的两者的优点,是发展和应用前景非常好的综合性工具材料和结构材料。在模具钢表面制备强化涂层是重要的应用。然而目前Mo2FeB2基金属陶瓷在作为模具钢强化层方面仍存在组织性能不均匀、与模具钢基体的结合强度不高等问题。针对上述问题,本文研究了稀土元素Y对放电等离子烧结法(SPS)制备的Mo2FeB2基金属陶瓷的微观组织和机械性能的影响。此外,本文采用上述方法在H13模具钢基体上制备不同稀土元素Y含量的Mo2FeB2基金属陶瓷梯度涂层,并针对涂层的微观结构、组成相、横截面硬度、耐磨性进行了研究。然后得到以下结果:研究结果表明:稀土元素Y主要偏聚在Mo2FeB2基金属陶瓷的晶界和相界上,吸附杂质元素并与之反应,从而可以净化晶界,并可以作为晶粒长大抑制剂而细化晶粒;少部分的稀土元素Y会固溶在Fe基粘结相中,使得Fe基粘结相的组织结构发生变化,进而使粘结相对Mo元素的溶解度产生变化,从而使得Fe基粘结相对于Mo2FeB2硬质相的润湿性产生变化。在原料中添加适量的(1.00wt%-2.00wt%)稀土元素Y,可以有效地改善Fe基粘结相对Mo2FeB2基金属陶瓷硬质相的润湿性,降低金属陶瓷的孔隙率,同时可以细化Mo2FeB2基金属陶瓷的硬质相晶粒和组织结构,增加硬质相的含量。均匀的组织结构和相组成使得Mo2Fe B2基金属陶瓷具有很高的硬度、韧性以及优良的耐磨性等机械性能。本文采用放电等离子烧结在H13钢基体上制备了不同稀土元素Y含量的Mo2FeB2基金属陶瓷梯度涂层,结果表明:涂层中Mo2FeB2基金属陶瓷微观组织和组成相接近含2.00wt%稀土元素Y的金属陶瓷,而且晶粒更加细小,组织结构更加均匀;由于合金元素(Y、Mo等)的扩散作用,模具钢与涂层接触的界面产生固溶强化;SPS烧结过程使得模具钢的组织改善,硬度增加,使得涂层和钢基体间形成较平缓的硬度过渡梯度;Mo2FeB2基金属陶瓷涂层的耐磨性远高于H13钢,可以有效地对H13钢基体表面形成防护作用。