Microstructureevolutionandformationmechanismofradedcementedcarbidewithcubic-carbide-freelayerpreparedwithTiNorTi(CN)freepowdermixture

《Microstructure evolution and formation mechanism of raded cemented carbide with cubic-carbide-free layer prepared with TiN or Ti(CN) free powder mixture》是一篇关于硬质合金微观结构演变及其形成机制的研究论文。该论文探讨了在制备无立方碳化物层的硬质合金时，使用TiN或Ti(CN)自由粉末混合物对材料性能的影响。研究结果为硬质合金的优化设计提供了重要的理论依据和实践指导。

硬质合金是一种由碳化物颗粒和金属粘结相组成的复合材料，广泛应用于切削工具、耐磨部件等领域。传统的硬质合金通常含有立方碳化物，如WC（碳化钨）等，这些碳化物能够显著提高材料的硬度和耐磨性。然而，在某些特定的应用场景下，立方碳化物的存在可能带来不利影响，例如在高温环境下容易发生相变或氧化，从而降低材料的稳定性。因此，研究如何制备不含立方碳化物的硬质合金成为当前材料科学领域的热点之一。

本文研究的样品是通过将TiN或Ti(CN)自由粉末与其它成分混合后进行烧结而得到的。TiN（氮化钛）和Ti(CN)（碳氮化钛）属于一种非立方碳化物，它们具有良好的热稳定性和化学惰性，能够在高温下保持较高的硬度和强度。通过引入这些材料，研究人员希望能够在不牺牲材料性能的前提下，实现无立方碳化物层的硬质合金制备。

在实验过程中，研究人员采用了一系列先进的材料表征技术，包括扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）以及透射电子显微镜（TEM）等手段，对材料的微观结构进行了详细分析。结果表明，TiN或Ti(CN)自由粉末的加入能够有效抑制立方碳化物的生成，并促进其他相的形成，从而改善材料的整体性能。

此外，论文还深入探讨了材料在烧结过程中的微观结构演变机制。研究表明，TiN或Ti(CN)的加入不仅改变了材料的相组成，还影响了晶粒的生长行为和界面结构。具体而言，这些非立方碳化物能够作为异质成核点，促进细小晶粒的形成，从而提高材料的致密性和力学性能。

在材料性能方面，研究团队测试了样品的硬度、断裂韧性以及耐磨性等关键指标。结果显示，与传统硬质合金相比，无立方碳化物层的材料在保持良好硬度的同时，表现出更高的断裂韧性，这表明其在抗冲击和抗裂纹扩展方面具有明显优势。同时，由于TiN或Ti(CN)的良好热稳定性，该材料在高温环境下的性能也优于传统硬质合金。

除了实验研究外，论文还结合理论计算和模拟方法，进一步揭示了材料在烧结过程中各组分之间的相互作用机制。通过建立多尺度模型，研究人员能够更准确地预测材料的微观结构演化路径，并为后续的材料设计提供参考。

综上所述，《Microstructure evolution and formation mechanism of raded cemented carbide with cubic-carbide-free layer prepared with TiN or Ti(CN) free powder mixture》是一篇具有重要学术价值和应用前景的研究论文。它不仅丰富了硬质合金领域的理论知识，也为开发新型高性能材料提供了新的思路和技术途径。未来，随着材料科学和工程技术的不断发展，这类无立方碳化物层的硬质合金有望在更多高端制造领域中得到广泛应用。