Page 50 - 机械工程材料2024年第十一期

陈宇聪，等：铬添加量对Ti（C，N）基金属陶瓷组织和性能的影响

图 8 添加 0, 5.0wt% 铬金属陶瓷氧化 60 h 后的表面 SEM 形貌与元素面扫描结果
Fig. 8 Surface SEM morphology (a–b) and element surface scanning results (c) of cermets
with 0 (a) and 5.0wt% (b–c) Cr after oxidation for 60 h
由图9可以看出，未添加铬金属陶瓷的氧化膜 NiTiO 3 、CrMoO 4 、NiO、TiO 2 构成的复合氧化膜。
厚度在19 μm左右，而添加5.0%铬金属陶瓷的氧化 后者的氧化膜在阻止氧离子向基体内部的扩散过程
膜厚度明显下降，在6 μm左右。未添加铬金属陶瓷 中更具有优势，因此其氧化膜较薄，而前者氧化膜中
的氧化膜是由NiTiO 3 、NiO、TiO 2 构成的复合氧化 只有NiTiO 3 能有效阻止氧离子向内部的扩散，因此
膜，而添加5.0%铬金属陶瓷的氧化膜是由NiCr 2 O 4 、 其氧化膜较厚。

图 9 添加 0， 5.0wt% 铬金属陶瓷氧化 48 h 后的横截面 SEM 形貌
Fig. 9 Cross-section SEM morphology of cermets with 0 (a) and 5.0wt% (b) Cr after oxidation for 48 h

3 结 论 扩散，从而提升了基体的抗氧化性能。

（1）不同铬添加量Ti（C，N）基金属陶瓷的陶瓷 参考文献：
晶粒均具有不规则状的芯-环结构，芯相为Ti（C，N），
［1］ 肖水清，刘杰，肖白军，等. 实现Ti（C，N）基金属陶瓷

环形相为（Ti，W，Mo，Cr）（C，N）多元固溶体；随着
强韧化的技术路径［J］. 材料导报，2018，32（7）：1129-
铬添加量的增加，陶瓷晶粒出现粗化，同时环形相的
1138.
均匀性变差。 XIAO S Q，LIU J，XIAO B J，et al. Towards high-
（2） 随着铬添加量的增加，Ti（C，N）基金属陶瓷 strength and high-toughness Ti（C，N） -based cermets：
的硬度增大，抗弯强度降低，断裂韧度先升后降。当 A technological review［J］. Materials Reports，2018，32
黏结相中添加的铬质量分数为5.0%时获得最佳的 （7）：1129-1138.
［2］ 徐翔宇，郑勇. Ti（C，N）基金属陶瓷强韧化技术的研

综合力学性能，抗弯强度、硬度和断裂韧度分别达到
1/2
1 829 MPa，90.5 HRA和11.57 MPa · m 。 究进展［J］. 硬质合金，2021，38（4）：286-296.
XU X Y，ZHENG Y. Research progress of strengthening
（3） 添加质量分数5.0%铬金属陶瓷的单位面积
and toughening technology of Ti（C，N） -based
氧化质量增加量较未添加铬的低，这得益于铬的添 cermets［J］. Cemented Carbide，2021，38（4）：286-296.
加使金属陶瓷表面在氧化过程中形成含NiCr 2 O 4 和 ［3］ 孙万昌，佘晓林，张磊，等. Ti（C，N）基金属陶瓷材料

CrMoO 4 的致密氧化膜，有效阻碍了氧元素的进一步 的强韧化研究进展［J］. 热加工工艺，2014，43（18）：17-

42