采用傳統(tǒng)的粉末冶金方法制備了不同TaC含量Ti（C,N）-18Ni金屬陶瓷,利用化學氣相沉積技術在所制備的金屬陶瓷基體上沉積TiN/TiCN/Al2O3/TiN多層復合涂層,通過不同的方法表征了基體和涂層的組織和力學性能。結果表明:TaC含量為6%時（質量分數(shù),下同）,金屬陶瓷的晶粒細小且分布均勻,組織最為致密,表現(xiàn)出優(yōu)異的機械性能。TaC的添加細化了金屬陶瓷晶粒,為涂層生長提供了更多形核點,從而改變了涂層的組織和性能。基體中部分元素擴散到涂層中,改變了涂層的晶格常數(shù)。當TaC含量為6%時,涂層與金屬陶瓷的結合力達到最大,為127.8 N。 

【文章來源】：硬質合金. 2020,37(03)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

金屬陶瓷顯微組織：（a)Q1-0%TaC;(b)Q2-3%TaC;(c)Q3-6%TaC;(d)Q4-9%TaC;(e)Q5-12%TaC

圖1 金屬陶瓷顯微組織：（a)Q1-0%TaC;(b)Q2-3%TaC;(c)Q3-6%TaC;(d)Q4-9%TaC;(e)Q5-12%TaC從表3中可以看出，隨著TaC含量增加，金屬陶瓷的硬度呈現(xiàn)下降的規(guī)律。Ti(C,N)的硬度約為3 300 HV[14],TaC的硬度約為2 000 HV[15]。隨著TaC在金屬陶瓷體系中的含量越來越多，Ti(C,N)的含量減少，所以導致了金屬陶瓷硬度降低。晶粒長大和結構不完善也會導致金屬陶瓷硬度下降。橫向斷裂強度上升的原因主要由晶粒變小造成的。根據(jù)霍爾佩奇公式，橫向斷裂強度和晶粒大小成反比。細化的晶粒、完整的微觀組織和適中的環(huán)形相厚度等因素使得當TaC含量為6%時基體的橫向斷裂強度最大[6]。當金屬陶瓷晶粒較為粗大時，材料的斷裂方式以穿晶斷裂為主，裂紋路徑平直且較長，說明其斷裂韌性較差。當加入6%TaC后，斷裂方式以沿晶斷裂為主，裂紋路徑偏轉且曲折，消耗了大量的斷裂能，說明斷裂韌性得到提高。

不同TaC含量涂層金屬陶瓷XRD衍射圖：（a)Q1;(b)Q2;(c)Q3;(d)Q4;(e)Q5

【參考文獻】：
期刊論文
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