添加碳化物对真空烧结型钛基合金显微结构及机械性质之影响

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• 作者：梁诚张世贤林峻丞林舜天
• 会议时间：2015-09-09
• 关键词：钛合金 ; 真空烧结工艺 ; 碳化钛 ; 显微结构 ; 机械性质
• 作者单位：梁诚(国立台北科技大学材料及资源工程系;国立台湾科技大学机械工程所)张世贤,林峻丞(国立台北科技大学材料及资源工程系)林舜天(国立台湾科技大学机械工程所)
• 母体文献：2015年全国粉末冶金学术会议暨海峡两岸粉末冶金技术研讨会论文集
• 会议名称：2015年全国粉末冶金学术会议暨海峡两岸粉末冶金技术研讨会
• 会议地点：武汉
• 主办单位：中国机械工程学会
• 语种：chi
• 分类号：TG4;TG1

摘要

钛合金具有高的比强度、韧性及抗蚀性,故钛与钛合金被广泛地应用在航太、汽车产业及3C产业轻量化方面,但耐磨性及耐热性差为其缺点.本文主要探讨钛基合金添加不同碳化物的微结构变化,并比较碳化物含量对钛铜钼合金机械性质之影响.实验中主要添加不同碳化物(WC、TaC及ZrC)与钛反应形成稳定β相及碳化钛,以期減少制程之孔隙及改善耐磨性问题,并以1200℃、10~4torr真空以及不同碳化物重量百分比(1、3及5wt%)进行真空烧结,探讨不同碳化物含量经烧结后,显微结构与机械性质之间的相互影响.实验结果发现,随著碳化物含量及烧结温度之上升,显微结构相对密度随之增加,机械性质也有明显改善,而在添加碳化物含量的部分,以添加5wt%碳化锆(ZrC)具有较佳的效果,其烧结密度(98.9%)、硬度(45.1HRC)与横向破裂强度(1068 MPa)都有明显地提高.此外,经1200℃烧结1小时后,晶粒内部形成β(Ti(Cu,Mo,Zr))相固溶强化;而随著碳化物含量的增加,碳化钛析出相更趋稳定增加,且具有析出硬化之效果.然而由于在晶界过度析出的影响,将使添加WC的钛基合金硬度相对较低,机械性质也有递減之趋势.