TiC/NbC添加量对铁基复合材料显微组织及力学性能的影响

庞雅丹^1,2，陈伟鹏^1,2，杨家富^1,2，赵光进^1,2，赵增武²

1. 内蒙古科技大学能源与环境学院2. 内蒙古科技大学内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室

摘 要：将不同添加量的TiC/NbC陶瓷颗粒(质量分数分别为50%、33.33%、25%、20%、16.67%)加入到铁基体中,采用放电等离子体烧结(SPS)技术制备了陶瓷颗粒增强铁基复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)以及能谱仪(EDS)对烧结试样的微观组织形貌进行表征,并对其相对密度和力学性能进行测试。结果表明,含16.67%TiC/NbC陶瓷颗粒的烧结试样相对密度最大,达96.78%,且拥有较高的维氏硬度和弯曲强度,分别为300 HV和400 MPa;试样断口表现出明显的脆性断裂特征。SPS快速烧结技术可使TiC/NbC陶瓷颗粒均匀分散在铁基体中,且增强体和铁基体界面结合良好。少量TiC/NbC陶瓷颗粒即可显著细化基体组织,增强铁基复合材料强度和硬度;随着TiC/NbC陶瓷颗粒含量的进一步增加,其对基体组织的细化作用减弱。

关键词：TiC/NbC;铁基复合材料;显微组织;力学性能;放电等离子体烧结;