TiC/Ni金属陶瓷的制备以及其高温力学性能的研究

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhang444051115
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本文以Ti粉、C粉、Mo粉和Ni粉为原料,采用原位反应铸造法合成了TiC/Ni金属陶瓷复合材料。利用扫描电镜和X射线衍射仪来对金属陶瓷复合材料的组织结构和物相组成进行了分析,测试了金属陶瓷材料的致密度和洛氏硬度。因为目前有关TiC/Ni金属陶瓷的高温力学性能尤其是蠕变性能的研究还很少,所以使用CSS—3905型电子蠕变松弛试验机对TiC/Ni金属陶瓷材料进行了大量的高温拉伸实验和高温蠕变实验,最后对试样的损伤用电阻法、硬度法和弹性模量法进行表征,验证这些方法的可行性。实验结果表明:TiC/Ni金属陶瓷材料主要包含金属相镍和陶瓷相碳化钛,钼的添加会起到细化陶瓷相颗粒的作用;致密度随着碳化钛含量的增加而变大,碳化钛含量不变时,与镍的含量有正比关系,与钼含量的多少没有直接的联系,而硬度则是由相组成以及致密度共同决定的;拉伸实验结果表明,当碳化钛含量较低时,表现为韧性断裂,碳化钛含量高的时候表现为脆性断裂,随着温度的升高,材料的强度逐渐下降,应变逐渐变大,碳化钛的体积分数为20%时,钼含量为5%的TiC/Ni具有最好的抗蠕变能力,蠕变断裂的机制主要为穿晶断裂;验证了电阻法表征蠕变损伤的可行性,硬度法有一定的困难,不容易测量,弹性模量法能够很好的表征蠕变损伤,损伤因子的曲线变化与蠕变实验的数据曲线各个阶段的变化呈现一致的关系。
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