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TiC基金属陶瓷具有高熔点、高硬度、化学稳定性好等特征,是耐磨部件、切削刀具等的优选材料。在TiC基金属陶瓷的制备过程中,大都选用Ni、Co作粘结剂,但Ni、Co比较昂贵。Fe作为与Ni、Co同ⅧA组的元素,具有相似性,且Fe资源丰富,价格便宜,因而本文以Fe代替Ni、Co作粘结剂。但TiC、Fe等为原料,通过常规粉末冶金方法制备TiC基金属陶瓷不但工序长、能耗大、成本高,并且Fe易氧化导致金属陶瓷成分难以控制,以及各组分界面污染而影响材料的性能。所以,探索一条低成本、短流程制备高性能TiC基金属陶瓷的新途径就显得非常重要。本实验以TiO2、Fe2O3和MoO3等廉价金属为金属氧化物原料为主要原料,以纳米炭黑为碳源,通过三种不同方法制备利用放电等离子快速原位碳热还原制备复合TiC金属陶瓷。再利用X射线衍射仪RD和SEM扫描电镜分别对复合TiC金属陶瓷原料粉体及块体制品的物相和显微组织进行分析和观察;利用洛氏硬度计和万能材料试验机分别对复合TiC金属陶瓷材料的宏观硬度和抗弯强度进行测试。一次放电等离子烧结制备复合TiC基金属陶瓷,即利用原位碳热还原法,在1200℃～1400℃ 一次烧结直接制备复合TiC基金属陶瓷。通过对样品测试分析,在1200℃～1250℃时,TiO2发生晶型转变,由锐钛矿型变为金红石型;其相对密度和硬度随温度上升而增加,并在1350℃时达最大值,分别为87.3%和77.8HRA,在1350℃后,样品的硬度及其相对密度开始下降。二次放电等离子法制备复合TiC基金属陶瓷。首先,利用放电等离子原位碳热还原法快速合成金属陶瓷复合粉体,并讨论温度、保温时间、球磨时间对制备金属陶瓷复合粉体的影响,得出制备粉末的最佳条件为:温度1450℃、保温时间15min、球磨时间20h。再利用合成的复合TiC金属陶瓷粉体为原料,通过SPS原位快速烧结法制备了平均晶体尺寸在1μm左右的细晶复合TiC金属陶瓷材料。结果表明,在金属陶瓷粉体和在1000℃～1350℃制备复合TiC金属陶瓷过程中,TiC发生了以下顺序相演变:TiC→(Ti,Mo)C;金属陶瓷的晶体尺寸分布随着温度的升高分布更加均匀且晶粒尺寸没有出现明显长大,平均晶体尺寸在1μm左右;金属陶瓷的相对密度以及性能也随温度的升高而增加,并在1300℃、40MPa下复合TiC金属陶瓷的相对密度以及性能达到最值,相对密度为97.3%,洛氏硬度、抗弯强度、断裂韧性分别为 91.6 HRA、1484.6 MPa、8.2 MPa·m1/2。放电等离子二步制备复合TiC基金属陶瓷。第一步在温度1450℃～1600℃利用放电等离子快速反应,待冷却后,再在放电等离子系统内直接升温加压制备复合TiC基金属陶瓷。经分析测试后,样品的相对密度、硬度随温度的升高而增加,并在1600℃时,样品的相对密度及其硬度到达最值,分别为80.1HRA和84.17%。