在碳化物中,耐熔性極好的是碳化鉭(TaC)(熔點(diǎn)3890℃)和碳化鉿(HfC)(熔點(diǎn)3880℃),其次是碳化鋯(ZrC)(熔點(diǎn)3500℃)。金屬粉末在高溫下,這幾種材料機(jī)械性能極好,大大超過極好的多晶石墨,尤其碳化鉭,是在2900℃-3200℃溫度范圍內(nèi)能保持一定機(jī)械性能的材料,但其缺點(diǎn)是對熱震極為敏感,碳化物的低導(dǎo)熱系數(shù)和高熱膨脹系數(shù),成為宇航材料中應(yīng)用的最大障礙。浙江金屬粉末而將碳化鉭加入到炭/炭復(fù)合材料中,將擁有更高的導(dǎo)熱性和更低的熱膨脹條件,發(fā)揮難熔金屬的抗氧化性和耐燒蝕性。
氮碳化鈦涂層(TiCN)氮鋁鈦或氮鈦鋁涂層(TiAlN/AlTiN)超A涂層(超級-氮鈦化鋁S-AlTiN)、超級-氮化鈦(S-TiN)、 氮碳化鈦(TiCN)、類金剛石(DLC)、氮化鉻(CrN)及復(fù)合涂層。金屬粉末涂層具有光滑、致密、硬度高、耐高溫、耐磨損、抗氧化以及附著力強(qiáng)等特點(diǎn),并且涂層性能穩(wěn)定可靠,均勻一致。金屬粉末價格可以大幅度提高刀具、模具與摩擦磨損件的使用性能和壽命。 其涂層刀具適用于航空、汽車、醫(yī)療器材和模具工業(yè)中難加工材料(如鈦、鎳、鋁合金以及不銹鋼和高強(qiáng)度模具鋼等) 的加工。
碳化鉭在硬質(zhì)合金中發(fā)揮了重要作用,它通過改善纖維組織和相變動力學(xué)而提高合金性能,使合金具有更高的強(qiáng)度,相穩(wěn)定性和加工變形能力。金屬粉末碳化鉭的熔點(diǎn)非常高(4000℃),熱力學(xué)穩(wěn)定性好(熔點(diǎn)時△Gf=-154kj/mol)。供應(yīng)金屬粉末鉭能夠特別有效地促進(jìn)成核作用,防止凝固后期形成的核晶脆性薄膜中析出碳[i]。其作用主要為:(1)阻止硬質(zhì)合金晶粒的長大;(2)與TiC一起形成WC和Co之外的第三彌散相,從而顯著增加硬質(zhì)合金抗熱沖擊、抗月牙洼磨損及抗氧化的能力,并提高其紅硬性。
在含碳化鈦(TiG)的硬質(zhì)合金中加入一定量的碳化鉭(TaC),不僅能提高常溫時的強(qiáng)度(每增加4~6%的TiC含量,可增加強(qiáng)度12~18%)。供應(yīng)金屬粉末價格更重要的是能提高硬質(zhì)合金在1200℃時的抗彎強(qiáng)度,提高刀具和工件材料發(fā)生粘結(jié)的溫度,降低切削過程中硬質(zhì)合金碳元素向工件材料(鋼)擴(kuò)散的深度,從而降低刀具的擴(kuò)散磨損,提高刀具耐用度。此外,含TaC的硬質(zhì)合金的可焊性好,刃磨時不易產(chǎn)生裂紋,提高了硬質(zhì)合金的使用性能。金屬粉末銑削用硬質(zhì)合金刀片應(yīng)含有較多的碳化鉭,使刀尖強(qiáng)度高,對斷續(xù)切削時的沖擊和溫度變化有較好的適應(yīng)性。