稀土Sm2O3对Mo2NiB2基金属陶瓷微观组织和力学性能的影响
2017-04-13潘应君柯德庆徐源源
杨 林,潘应君,柯德庆,徐源源,王 盼
(武汉科技大学材料与冶金学院,湖北 武汉,430081)
稀土Sm2O3对Mo2NiB2基金属陶瓷微观组织和力学性能的影响
杨 林,潘应君,柯德庆,徐源源,王 盼
(武汉科技大学材料与冶金学院,湖北 武汉,430081)
以NiB、Mo、Cr、V、Ni等几种粉末为基本原料,并以稀土Sm2O3为添加剂,采用真空液相烧结法制备Mo2NiB2基金属陶瓷。利用 XRD、SEM、EDS、洛氏硬度计和电子万能试验机等研究添加Sm2O3对Mo2NiB2基金属陶瓷微观组织和力学性能的影响。结果表明,添加0.3%~0.9%的Sm2O3后,金属陶瓷晶粒明显细化,组织分布更加均匀,材料的硬度和抗弯强度也得到提高。当Sm2O3添加量为0.6% 时,所得试样的晶粒最为细小,晶粒尺寸大致在0.8~3.0 μm,材料的力学性能最佳,其硬度和抗弯强度分别达到HRA88.7和1550 MPa。
金属陶瓷;Mo2NiB2;稀土添加剂;Sm2O3;真空液相烧结;微观组织;力学性能
硼化物,尤其是过渡金属硼化物具有高硬度、高熔点和良好的导电性,因此被认为是最有应用潜力的硬质材料。但是二元硼化物存在烧结性差、脆性高、易与金属反应等缺点,从而又限制了其应用[1]。反应硼化烧结法是由日本学者提出的一种烧结工艺,研究人员采用这种方法成功制备了Mo2NiB2、Mo2FeB2和WCoB等体系的三元硼化物基金属陶瓷,这些材料具有良好的耐磨性、耐腐蚀性、耐高温性以及较高的硬度和导电率[2-5]。相比Mo2FeB2和WCoB基金属陶瓷,Mo2NiB2基金属陶瓷不仅力学性能优异,而且对熔融金属、硫酸腐蚀液、盐酸腐蚀液等都具有更强的抗腐蚀能力,目前已经在制造铜热挤压模具、注射成型模具和熔融Al系压铸胎具等方面得到实际应用[6]。……
