1、TiC鋼結硬質合金硬度高、比重小、耐磨性好，可機加工和熱處理，廣泛應用于工業(yè)模具、量具和抗震零件，也是航天、航空、船舶和兵器等領域用耐磨零件的重要制備材料。目前，我國軍工和高科技領域用TiC鋼結硬質合金基本依靠國產，與國外同類材料相比，國產TiC鋼結硬質合金常常存在孔隙率過高，材質不均勻及強度偏低等問題，致使材料在加工和使用過程中出現(xiàn)各種問題，如:加工成品率低，抗磨損能力不足等。粉末冶金技術可以制造原料比重差異大、成分復雜的金屬復合材料

2、，通過液相燒結的方法可使TiC相與鋼基體牢固結合，并賦予材料良好的力學性能及抗磨損能力。本論文采用粉末冶金方法制備了TiC鋼結硬質合金，并就制備工藝、羰基鐵粉替代還原鐵粉、添加稀土元素對合金性能的影響，以及合金致密化技術和組織結構等內容進行了研究，獲得主要結論如下:
　　 真空(真空度＜4.5×10-1pa)環(huán)境下，采用粉末冶金液相燒結方法制備了Fe-3.0Cr-3.0Mo-0.5Cu-0.4Ni-0.5C-33TiC合金，研究

3、了粉末處理技術、成形工藝和燒結工藝等因素對合金性能的影響。高能球磨過程中，元素Fe與Mo、C、Cu、Ni等組元發(fā)生合金化反應，形成Fe的固溶體，隨著球磨時間的增加，合金組織細化，成分均勻性增加;壓坯密度隨著成形壓力的增加而提高，但成形壓力相同時，冷等靜壓成形合金的抗彎強度、硬度和密度均高于模壓成形;在一定范圍內，合金的抗彎強度、硬度和密度隨最終燒結溫度的升高和保溫時間的增加而提高，當最終燒結溫度為1420℃，保溫時間1h時，合金綜合性能

4、最佳。
　　 以羰基鐵粉替代還原鐵粉制備了相同成分的TiC鋼結硬質合金，研究發(fā)現(xiàn):在TiC鋼結硬質合金中添加羰基鐵粉可以改善粉末成形性能，使壓坯密度更高，促進燒結進程，使燒結溫度降低。提出羰基鐵粉粒度小，裝模過程可充填大顆粒間隙，呈圓形，成形過程在粉末顆粒之間滾動，減小粉末流動及變形阻力，是改善成形性能的主要原因。比表面積大、原子遷移距離縮小是促進燒結進程的主要原因。經(jīng)1400℃燒結后，與未添加羰基鐵粉的合金相比，添加30％羰基

5、鐵粉的合金力學明顯提高，硬度由77.5HRA提高到81.8HRA，抗彎強度由1123MPa上或到1447MPa。
　　 制備了含微量稀土(RE)的TiC鋼結硬質合金，比較了Fe-RE中間合金和CeO2兩種不同添加形式對合金性能的影響。實驗結果表明:以Fe-RE中間合金的形式添加RE效果更好，在球磨和燒結過程中，RE對合金粉末具有明顯的脫氧和保碳作用，有助于不同組元間潤濕性的提高，從而有利于致密化進程，達到減小孔隙率的目的。提出在

6、液相燒結過程中，稀土聚集于TiC顆粒表面，使其表面能降低，阻礙TiC在液相中的溶解-析出過程，抑制TiC晶粒的長大。Fe-RE添加量為0.8％時，合金綜合性能最佳。
　　 研究了鍛造及熱等靜壓工藝對鋼結硬質合金致密性的影響。研究發(fā)現(xiàn):采用自行設計鍛模鍛造時，合金受力狀態(tài)有利于抑制裂紋的形成與擴展，合金開裂現(xiàn)象顯著減少。通過鍛造，合金中的孔隙變小或消失，TiC及其它碳化物脆性相碎裂細化，分布趨于均勻，力學性能提高。通過極差實驗，確

7、定了該合金的理想熱等靜壓參數(shù)為:壓力:140MPa;溫度:1260℃;保溫保壓時間:0.5h。經(jīng)過熱等靜壓處理，合金在燒結過程中產生的孔洞等組織缺陷減小或消失，材料更加致密，材料綜合性能明顯提高。將鍛造與熱等靜壓工藝結合，合金的組織及性能改善更加明顯，硬度達到86.8HRA，抗彎強度達到1677MPa。
　　 組織結構研究發(fā)現(xiàn):燒結和熱等靜壓過程中，TiC在基體液相中存在溶解-析出過程，伴隨這一過程，小尺寸TiC顆粒減小或消失，