Vliv kovových dopantů na lomové chování cermetů na bázi TiB2

Influence of Metallic Dopants on Fracture Behaviour of TiB2 Based Cermets

conference paper

en

Titanium diboride (TiB2) – metal composites were prepared by hot-pressing of the TiB2 – Ni and Ta doped TiB2-Ni powders. The obvious limitation of pure TiB2 is the bad sinterability, exaggerated grain growth at temperatures exceeded 2000 C needed for the densification and brittleness. There is only limited number of approaches how to improve fracture resistance. The method used in this work is based on doping the basic microstructure by above mentioned metals. The positive influence of dopants on the microstructure and fracture behaviour was demonstrated by means of mechanical properties and fractographic analysis. The right selection of dopants led to the refinement of microstructure resulted in the increase of flexural strength up to the level of 700 MPa and fracture toughness of 5.0 MPa.m1/2.

Borid titanu (TiB2) – kovové kompozity byly připraveny hot-pressingem TiB2 – Ni a Ta prášků dopovaných TiB2-Ni. Zjevným omezením čistého TiB2 je špatná sintrovatelnost, přehnaný růst zrn při teplotách dosahujících 2000 C, potřebná pro densifikaci a křehkost. Existuje pouze omezený počet způsobů, jak zlepšit odolnost vůči lomu. Způsob použitý v této práci je založen na dopování základní mikrostruktury výše zmíněnými kovy. Pozitivní vliv dopantů na mikrostrukturu a lomové chování byl demonstrován prostřednictvím mechanických vlastností a fraktografické analýzy. Správná volba dopantů vedla k jemnější struktuře, což mělo za následek zvýšení ohybové pevnosti až na hranici 700 MPa a lomové houževnatosti na 5,0 MPa.m1/2.

Titanium diboride (TiB2) – metal composites were prepared by hot-pressing of the TiB2 – Ni and Ta doped TiB2-Ni powders. The obvious limitation of pure TiB2 is the bad sinterability, exaggerated grain growth at temperatures exceeded 2000 C needed for the densification and brittleness. There is only limited number of approaches how to improve fracture resistance. The method used in this work is based on doping the basic microstructure by above mentioned metals. The positive influence of dopants on the microstructure and fracture behaviour was demonstrated by means of mechanical properties and fractographic analysis. The right selection of dopants led to the refinement of microstructure resulted in the increase of flexural strength up to the level of 700 MPa and fracture toughness of 5.0 MPa.m1/2.

hot pressing, mechanické slévání, mechanické mletí, ohybový test, houževnatost, cermety

hot pressing, mechanical alloying, mechanical milling, bending test, toughness, cermets

2012

21.10.2012

1335-1532

Acta Metallurgica Slovaca

3

98–105

8