自蔓延高溫合成TiC磨料的研究.pdf

1、目前普遍使用的高級(jí)人造金剛石磨料，宜加工硬而脆的材料，不很適合加工鋼鐵類韌性金屬和合金，這主要是因?yàn)榻饎偸诟邷叵聲?huì)與鋼鐵類金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而影響金剛石的使用壽命和產(chǎn)品加工質(zhì)量。雖然立方氮化硼可替代金剛石磨料而解決上述問題，但價(jià)格昂貴使生產(chǎn)成本大幅度提高。而自蔓延高溫合成 Self-propagating High-ternperature Synthesis(SHS)的碳化鈦磨料可以代替金剛石解決上述難題。 本研究探索了采

2、用自蔓延高溫合成TiC磨料的工藝。本研究在氬氣保護(hù)下用鈦、碳元素粉末為原料，通過自蔓延高溫合成(SHS)工藝制備了碳化鈦磨料。采用X射線衍射(XRD)和掃描電子顯微(SEM)技術(shù)，分析檢測了采用自蔓延高溫合成技術(shù)制備的碳化鈦的物相組成和微觀結(jié)構(gòu)。并且考察了碳源、稀釋劑添加量、C/Ti摩爾配比以及預(yù)熱溫度對自蔓延高溫合成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和形貌的影響，還研究了不同工藝參數(shù)對產(chǎn)物磨削性能的影響；結(jié)果表明，鈦與碳粉末的自蔓延合成產(chǎn)物均為碳化鈦相，產(chǎn)物

3、形貌因?yàn)樘荚吹牟煌兴煌?，由石墨為碳源所合成的TiC晶型比較完整，粒度相對粗大，顆粒均勻性相對較好，團(tuán)聚較少，更接近化學(xué)計(jì)量比；由石墨合成的碳化鈦磨削能力相對比較強(qiáng)，可以做粗磨的磨料；另外，隨著稀釋劑的增加所合成的碳化鈦產(chǎn)物磨削能力呈下降趨勢。當(dāng)C/Ti摩爾比在0.95附近時(shí)碳化鈦的硬度相對最硬；研究還表明，隨著預(yù)熱溫度的升高，預(yù)制塊樣品在反應(yīng)時(shí)處于液態(tài)的時(shí)間就會(huì)越長，從而使Ti顆粒更能充分?jǐn)U散，與碳顆粒更加充分接觸，最后更容易合成