Mo_2FeB_2基金属陶瓷的制备与摩擦学性能研究

【摘要】三元硼化物具有优异的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能,所以这种材料在工农业生产中有着非常广泛的用途,在国民经济中扮演着很重要的角色。目前对三元硼化物基金属陶瓷进行研究的还仅仅是日本、美国等少数几个国家,而且集中在研究其烧结性能,对其高温性能、腐蚀性能和应用的研究还不成熟。本文运用真空液相烧结技术制备了Mo2FeB2基金属陶瓷,通过XRD和SEM分析了金属陶瓷的组成和结构。研究了添加石墨、Cr和Ni等合金元素对金属陶瓷显微组织及性能的影响。Mo2FeB2基金属陶瓷主要由Mo2FeB2陶瓷硬质相和a-Fe粘结相组成,Ni合金元素进入了粘结相部分以单质Ni形式存在,部分与Fe形成了Ni-Fe合金。合金元素Cr既进入了粘结相也进入到了硬质相中。结果表明：添加石墨后,晶粒发生细化,金属陶瓷的硬度及抗弯强度升高；当向原料组分中添加Ni时,在Ni含量为3%时陶瓷材料硬度达到最大值,在其含量为6%时抗弯强度达到最大值；当向原料组分中添加Cr时,陶瓷材料的硬度随Cr含量增加而增加,抗弯强度随Cr含量增加先增大后减小；当加入Mn时,在Mn含量为2%时陶瓷材料硬度达到最大值,在其含量为2%时抗弯强度达到最大值,不同合金元素的添加对复合材料的微观结构的改变不尽相同。合金元素的添加能有效改善Mo2FeB2的摩擦磨损性能,其中添加合金元素的复合材料因为晶粒拔出最小从而具有最优的摩擦学性能,温度对金属陶瓷的摩擦磨损性能有较大的影响,高温下金属陶瓷有较好的耐磨性。
【作者】严孟凯；
【导师】季根顺；孟军虎；
【作者基本信息】兰州理工大学，材料加工工程，2014，硕士
【关键词】金属陶瓷；合金元素；显微组织；力学性能；摩擦磨损；

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