放电等离子烧结Ti₃SiC₂-金属复合材料摩擦学性能研究

来源期刊：材料开发与应用2016年第3期

论文作者：郑乙 党文涛 任书芳

文章页码：86 - 93

关键词：Ti3SiC2-金属复合材料;摩擦学行为;磨粒磨损;放电等离子烧结;

摘    要：利用粉末冶金/放电等离子烧结技术制备了添加Mo、Cu、Ag和Nb的Ti₃SiC₂基复合材料,并察了Ti₃SiC₂/Mo、Ti₃SiC₂/Cu、Ti₃SiC₂/Ag和Ti₃SiC₂/Nb复合材料的相态组成和摩擦学性能。研究表明,金属相的添加会造成Ti₃SiC₂基体不程度的分解,生成TiC、Si和钛硅化合物,其中Mo和Cu与Ti₃SiC₂中化学反应活性较高的Si生成Mo₅Si₃、(Ti_0.8Mo_0.2)Si₂、MoSi₂和Cu3Si等,而Ag和Nb未发生反应,在复合物中以金属单质相存在;四种复合物的摩擦学性能均优于纯Ti₃SiC₂,其中Ti₃SiC₂/Ag和Ti₃SiC₂/Nb复合物的抗磨损性能较好;晶粒拔出脱落造成的磨粒磨损是纯Ti₃SiC₂及其复合材料的主要磨损机制,复合材料中TiC及金属硅化物等硬质相在摩擦过程中定扎了周围的Ti₃SiC₂软基体,抑制了摩擦过程中晶粒的拔出脱落,但多物相并存又使得复合物晶间结合强度降低,导致磨损率提高;复合物中金属单质Ag和Nb的存在起到了一定程度的晶间强化作用;材料转移也是造成复合物磨损率高的一个原因。