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(shí)的強(qiáng)度(每增加4~6%的TiC含量,可增加強(qiáng)度12~18%)。哪有金屬陶瓷材料價(jià)格更重要的是能提高硬質(zhì)合金在1200℃時(shí)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(shí)不易產(chǎn)生裂紋,提高了硬質(zhì)合金的使用性能。金屬陶瓷材料銑削用硬質(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(shí)的沖擊和溫度變化有較好的適應(yīng)性。
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(dòng)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。金屬陶瓷材料碳化鉭的熔點(diǎn)非常高(4000℃),熱力學(xué)穩(wěn)定性好(熔點(diǎn)時(shí)△Gf=-154kj/mol)。哪有金屬陶瓷材料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。
碳化鉻可作為硬質(zhì)合金的添加劑(如碳化鎢基硬質(zhì)合金晶粒細(xì)化劑),從而應(yīng)用于礦山、機(jī)械加工等方面。金屬陶瓷材料碳化鉻可作為焊接材料添加劑,用它制成的焊條Chemicalbook、堆焊在某些機(jī)械設(shè)備的工作面上(如磨煤機(jī)、球磨機(jī)、鄂板等),可將使用壽命提高幾倍以上。金屬陶瓷材料價(jià)格碳化鉻可大量用作金屬表面保護(hù)工藝的熱噴涂材料。
TiCN膜層具有較低的內(nèi)應(yīng)力,比較高的韌性,具有良好的潤滑性,以及高硬度、耐磨損等特性,適用于要求較低的摩擦系數(shù)又要求較高硬度的場合。金屬陶瓷材料由于TiCN具有比TiN更低的摩擦系數(shù)和更高的硬度 , 鍍以氮碳化鈦的工具更加適合于切割如不銹鋼 , 鈦合金和鎳合金等堅(jiān)硬材料,比TiN更具耐磨性和高溫穩(wěn)定性。金屬陶瓷材料價(jià)格將TiCN設(shè)置為涂層刀具的主耐磨層,可顯著提高刀具的壽命。TiCN膜層適用于需要高速切削、高進(jìn)給且切削和成型刃口處常受沖擊的切割、成型、沖剪工具,但需要注意被鍍材的材質(zhì)及表面狀況,如TiCN并不適用于高溫場合 , 如不銹鋼的干切割。
金屬陶瓷材料三種以上物相調(diào)控方法,建立起物相與使用性能的關(guān)系,針對各種成分材料形成了Ti(C,N)黑芯相、Ti(W、Mo、Me)C過渡相及Co(Ni)金屬粘結(jié)相定量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。金屬陶瓷材料通過研究穩(wěn)氮用化合物的添加,及預(yù)反應(yīng)保護(hù)層的形成,穩(wěn)定Ti(N、C)的化學(xué)成分,防止脫氮發(fā)生;解決了長期困擾金屬陶瓷行業(yè)的加工制備過程中Ti(C,N)分解而伴隨的脫氮現(xiàn)象造成產(chǎn)品質(zhì)量控制十分困難的技術(shù)難題。 哪有金屬陶瓷材料將最優(yōu)配比原材料進(jìn)行粉碎并混合,制得粉末混合物后,作為硬質(zhì)相原料的粉末顆粒是由Ti(C,N)粒芯及WC、Mo2C包覆層構(gòu)成的,即由WC、Mo2C包覆Ti(C,N)所形成的顆粒,而現(xiàn)有Ti(C,N)基金屬陶瓷的硬質(zhì)相原料則為Ti(C,N)粉或TiC與TiN的混合粉。