蔺绍江，陈肖，熊惟皓



Mo含量对(Ti,W,Ta)C-Ni系金属陶瓷组织与性能的影响

蔺绍江1，陈肖2，熊惟皓2

(1. 湖北理工学院机电工程学院，黄石 435003；2. 华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室，武汉 430074)

以(Ti,W,Ta)C固溶体粉末、金属Mo粉和Ni粉为原料，采用真空液相烧结法制备(Ti,W,Ta)C-Mo-1% Ni金属陶瓷(为质量分数，0~20%)，研究Mo含量对(Ti,W,Ta)C-Ni系金属陶瓷的显微组织、物相组成、致密度和力学性能的影响。结果表明，随Mo含量增加，金属陶瓷的组织逐渐细化；Mo对(Ti,W,Ta)C-Ni系金属陶瓷的致密化具有较强的促进作用，使得金属陶瓷的烧结收缩率增加，孔隙减少；随Mo含量增加，(Ti,W,Ta)C-Ni系金属陶瓷的硬度提高，而抗弯强度先升高后降低。当Mo含量为15%时，(Ti,W,Ta)C-Ni系金属陶瓷的力学性能最优，硬度HRA和抗弯强度分别为90.2和1661 MPa。

金属陶瓷；Mo；(Ti,W,Ta)C-Ni；微观组织；力学性能

经过几十年的发展，Ti(C,N)基金属陶瓷的综合力学性能已得到极大的提高，作为WC-Co硬质合金的替代材料，具有较好的应用前景。然而与硬质合金相比，Ti(C,N)基金属陶瓷的结构复杂，韧性较低[1−2]。材料工作者希望通过改变Ti(C,N)基金属陶瓷的组织结构来提高其韧性，包括减少组元数及界面数目，以及改善相界面的结合强度等。研究表明[3−4]，采用预固溶处理技术，使碳化物如TiC，WC，Mo2C，TaC等预先复合，得到多元单相固溶体粉末，再将固溶体粉末与Ni等金属粘结相混合，经过压制和烧结，可获得类似于WC-Co硬质合金的双相结构金属陶瓷，从而实现其强韧化。在以Ni为粘结相的金属陶瓷中，一般添加Mo或者Mo2C来提高Ni与硬质相颗粒之间的润湿性，然而Mo的添加量对材料性能有较大影响，因此优化Mo的含量对制备性能优异的金属陶瓷非常关键。……