添加ZrC纳米粉对放电等离子体烧结TiCN基金属陶瓷微观结构和力学性能的影响

摘要

通过放电等离子烧结技术,在1350℃下烧结制备TiCN-10WC-10Ni-14Mo-1VC并外加纳米ZrC粉的金属陶瓷硬质合金,研究了ZrC纳米粉添加量(0～20％,质量分数)对TiCN金属陶瓷微观结构和力学性能的影响.X射线衍射分析表明,添加的ZrC纳米粉主要形成合金相、少量形成氧化物,没有探测到独立的ZrC晶体衍射峰.但是,扫描电镜却没有观察到热压烧结TiCN金属陶瓷类似的典型芯-环结构,这可能是由于放电等离子体烧结速度快、时间短;扫描电镜只能观察到一些白色或灰色的晶粒.当ZrC纳米粉添加量为2.5％时,所得TiCN金属陶瓷呈现出较高的硬度HV10、抗弯强度和断裂韧性,分别约为18800MPa、810 MPa和4.4 MPa·m1/2.