TiC core/(Ti,Mo)C rim structure in TiC-$Mo_2C$-Ni base cermet which is generally prepared by sintering below 145$0^{\circ}C$ had been believed to be generated by the solid diffusion of Mo atoms 1 into TiC grains (D. Moskowitz and M.Humenik, 1r.:1966). Afterward, it was clarified that the c core/rim structure is generated by solution/re-precipitation mechanism : (1) $Mo_2C$ grains and s small TiC grains dissolve into the Ni liquid, (2) the dissolved Mo, Ti and C atoms migrate to the s surface of TiC coarse grains, (3) the Mo, Ti and C precipitate on the surface of TiC coarse g grains and form (Ti,Mo)C solid solution rim, and (4) the Ostwald ripening (grain growth by s solution/re-precipitation mechanism) of TiC-core/(Ti,Mo)-rim grains continues, and thus the w width of (Ti,Mo)C rim (at the same time, the grain size) increases with sintering time, etc. ( (H.Suzuki, K.Hayashi and O.Terada: 1973). The TiC-core was found not to disappear even by s sintering at 190$0^{\circ}C$ (ibid.: 1974) Recently, FeSi core/$Fe_2Si_5$-rim structure in Fe-66.7at%Si thermoelectric aIloy was found to also h hardly shrink and disappear by long heating at an appropriate temperature (1999: M.Tajima and K K.hayashD. Then, the authors considered its cause, and clarified experimentaIly that the disappearance of FeSi-core/$Fe_2Ski_5$-rim structure could be attributed to the exhaustion of diffusion-contributable vacancies in core/rim structure (N.Taniguchi and K.Hayashi:2001). At p present, the authors and my coworker are investigating whether the non-disappearance of TiC c core can be explained also from the new hypothesis "Exhaustion of diffusion-contributable v vacancies in corelrim structure".ure".uot;.
Model experiment was introduced to obtain the formation of a core/rim structure by only liquid phase reaction in Ti(C, N)-based cermet alloys. Infiltrated Ti(C, N)-Ni, $MO_2C-Ni$, and TaC-Ni cermets were bonded to sandwiched specimen by heat treatment $1450^{\circ}C$ for 5hr. With nitrogen addition, both (Ti, Mo) (C, N) and (Ti, Ta) (C, N) rim structure was nucleated around comer of cuboidal Ti(C, N) core. However, equilibrium shapes of(Ti, Mo) (C, N) and (Ti, Ta) (C, N) rim were different possibly due to the effect of interface energy. The core/rim and rim! binder interfaces were parallel to each other with TaC addition, while rotated to each other with $MO_2C$ addition.
α/β sialon based composites containing silicon nitride whisker and silicon carbide platelet were fabricated by hot pressing. Effect of the reinforcing agents on the α to β phase transformation of the sialon as well as on the mechanical properties was investigated. Silicon nitride whisker and silicon carbide platelet promoted the phse transformation. TEM/EDS analysis revealed that the grain containing the whisker had 'core-rim' structure; core being high purity Si3N4 whisker and rim being β-sialon. Flexural strength of the composite decreased with the reinforcement addition which, on the other hand, improved fracture toughness of it. High temperature strength was measured at 1300℃ to be about 130 MPa lower than that measured at RT for the whisker reinforced composites.
Ti(CN)-0.3mole% $Mo_2C$ ceramics were prepared by pressureless sintering. $Mo_2C$ dissolved in Ti(CN) more easily in a nitrogen environment than in the other environment because nitrogen forced Mo to form a solid solution, (Ti, No)(C, N). A "core-rim" structure developed within the grains. The boundary between the "core" and the rim was delineated by thermal etching in the sample with more than 2 mole% $Mo_2C$. The rim thickness and the grain size decreased as the $Mo_2C$ content increased. The hardness and the flexural strength showed maxima of 18.2 GPa and 1.23 GPa, respectively when the $Mo_2C$ content was 2 mole%. The post-sintering heat treatments improved the properties.oved the properties.
한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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pp.644-645
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2006
TiC-and Ti(C,N)-based cermets are excellent in semi-and final finishing of work piece during cutting operations. Typical microstructure of the cermets is a core/rim structure. The undissolved Ti(C,N) cores contribute to their high hardness while the rim phases, (Ti,M1,M2)(C,N)-type solid solutions, play great roles in enhancing the toughness. In this paper, various ultrafine pre-mixed MeC-Ni powders were synthesized and the powders were sintered or hot pressed after mixing in order to control the size and volume fractions of core and rim phases in the system. This paper will present the factors determining the microstructure along with mechanical properties.
Formation of Solid Solution and Microstructure in Processureless sintered SiC-AlN compo-site using oxides as a sintering aid at 185$0^{\circ}C$ and 195$0^{\circ}C$ Regardless of SiC/AlN ratio in composition most of sintered specimens showed he complex structure mixed with 2H solid solution and SiC particles. High sintering temperature and large AlN content in starting composition enhanced the formation of 2H solid solution in sintered specimen 2H solid solution showed the spherical shape and core-rim structure. AlN content in the core is higher than that in the rim but SiC content . The size of 2H solid solution on fracture showed the transgranular fracture mode compared with the dispersed SiC particles which showed the intergranular fracture mode.
한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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pp.107-108
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2006
The effect of WC or NbC addition on various properties of Ti(C0.7N0.3)-Ni cermets was investigated. The microstructure oj Ti(C0.7N0.3)-xWC-20Ni showed a typical core/rim structure, irrespective of the WC content, whereas the structure oj Ti(C0.7N0.3)-xNbC-20Ni was different and was dependent on the NbC content. The hardness (HV) and the fracture toughness (KIC) had a tendency to increase marginally, while the coercive force (HC) and the magnetic saturation $(4{\pi}{\sigma})$ decreased gradually with an increase in WC or NbC content in the systems studied. In addition, increasing WC content in Ti(C0.7N0.3)-xWC-20Ni system, decarburization was retarded, while denitrification was accelerated
본 연구에서는 용융가압함침 공정을 이용하여 고체적률의 TiC 입자가 균일 분산된 Inconel 718 금속복합재료를 제조하고, 미세조직 및 기계적 특성을 분석하였다. 약 55 vol%의 TiC가 균일하게 분산된 TiC-Inconel 718 복합재료를 제조함으로써 Inconel 718 대비 우수한 경도 및 압축강도 특성을 나타내었으며, 이는 기지에 고용된 합금원소인 Mo 및 Nb이 TiC 강화재 내부로 확산 고용되어 우수한 계면 특성을 가지는 core-rim 구조의 TiC 형성에 의한 것으로 판단된다.
In the Ti(CN)-Co/Ni cermet, WC is an effective additive for increasing sinterability and mechanical properties such as toughness and hardness. In this work, WC, (WTi)C and (WTi)(CN) were used as the source of WC and their effects were investigated in the respect of microstructural evolution and mechanical properties. Regardless of the kinds of WC sources, the hard phase with dark core and bright rim structure was observed in the Ti(CN)-Co/Ni cermet under the incorporation of relatively small amount of WC. However, hard phases with bright core began to appear and their frequency increased with the increase of all kinds of WC source addition. The ratio of bright core to dark one in the (TiW)(CN)-Co/Ni cermet was greatest under the incorporation of (WTi)C compared at the same equivalent amount of WC. The mechanical properties were improved with the addition of WC irrespective of the kinds of sources, but the addition of (WTi)(CN) was less effective for the increase of fracture toughness.
An attempt was made to understand the dissolution and reprecipitation behavior of the constituent phases such as TiC, TiN, and Ti(CN) in TiC-TiN-Ni system. During the liquid-phase sintering the TiC phase was found to dissolve preferentially in Ni binder. The solid-solution phase, Ti(CN), formed around the TiN phase, resulting in a core/rim structure. This result was reproduced when large TiC particles were used with fine TiN particles. The path for the microstructural change in TiC-TiN-Ni system was largely controlled by the difference in the interfacial energy of each phase with the liquid binder phase. The results were discussed with thermodynamic principles.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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