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本论文采用热分析(DSC)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、透射电镜(TEM)等实验手段系统地研究了Mo2FeB2基金属陶瓷的成分、制备工艺、显微组织和力学性能等之间的关系。
首先综述了Mo2FeB2基金属陶瓷的发展概况和研究进展,总结了Mo2FeB2基金属陶瓷的烧结机理以及制备工艺和成分对Mo2FeB2基金属陶瓷组织和性能的影响；简述了晶粒长大抑制剂在制备细晶粒金属陶瓷中的作用；简述了SiC晶须增韧复合材料的研究进展；并在此基础上指出了本文的研究目的和意义。
首先研究了烧结温度、烧结时间、液相烧结阶段加热速率对金属陶瓷组织和性能的影响。得出如下实验结论:L1阶段采用1℃/min,L2阶段采用5℃/min的加热速率并在1250℃烧结40min的金属陶瓷组织均匀、致密度高、晶粒细小,具有较好的力学性能。
研究了冷等静压成型对金属陶瓷组织和性能的影响。实验结果表明:经冷等静压成型的试样烧结后组织均匀,平均晶粒度小且晶粒尺寸分布较窄,比室温模压成型的试样具有更高的抗弯强度。
研究了化学成分对金属陶瓷组织和性能的影响,得出如下结论:加入0.5wt.％的C,不仅可较完全消除烧结体中的氧,而且不会残留石墨和生成其它脆性相,因此金属陶瓷具有较好的综合力学性能；Mn的加入改善了界面润湿性。随着Mn添加量的增加,晶粒持续细化,抗弯强度随之增加,而硬度则在加入量为5wt.％时最高,达90.7HRA。VFe的添加降低了粘接相对硬质相的润湿性,但同时减少了硬质相在粘接相中的溶解度,抑制了溶解析出过程,导致了晶粒细化。VFe添加量为4.86wt.％时,晶粒细小,具有最好的力学性能,抗弯强度为2350MPa,硬度为90.6HRA。
研究了三种晶粒长大抑制剂和SiC晶须对金属陶瓷组织和性能的影响,得出如下结论:加入Cr3C2、VC对金属陶瓷晶粒的细化作用不明显,而加入TiC后,硬质相聚集,气孔率增加,力学性能较差；加入0.5 wt.％SiC晶须后,金属陶瓷晶粒细小,组织均匀,抗弯强度、硬度和断裂韧性都较高。而随着晶须加入量的增加,界面的润湿性降低,孔隙率增加,力学性能急剧降低。
研究了用FeMo合金部分代替Mo和Fe后对金属陶瓷组织和性能的影响,得出如下结论:新合金体系组织均匀,平均晶粒度较低,性能与原合金体系相当。因此FeMo合金部分代替Mo和Fe制备Mo2FeB2基金属陶瓷是可行的。