Abstract
由於Al0.5CrCoCuFeNi高熵合金具有好的延展性、優良的加工硬化能力、高的高溫強度及耐氧化的特性,本論文首先嘗試將它應用於燒結TiC瓷金,用來取代Ni作為黏結劑,希望能提升TiC瓷金的硬度、韌性及耐溫性,進而增加工業上切削刀具的操作溫度、速度及使用壽命。 利用機械合金法將純元素粉末球磨12小時,確認其已合金化為高熵合金粉末,將不同比例的TiC與高熵合金粉末以機械合金混合球磨,再經濕式球磨及乾燥後,壓成生胚於1400°C進行燒結,燒結時有Ar+10wt%H2及真空兩種不同的燒結氣氛。 研究結果發現,高熵合金含量20%與TiC混合球磨6小時,燒結氣氛為真空時,具有最佳的硬度與韌性組合,硬度值可高達約1900 HV,且高熵合金與TiC潤濕性良好,而基地相為延性的FCC相。 利用Al0.5CoCrCuFeNi結合劑製作的TiC瓷金相較於傳統的Ni或(Ni,Mo)結合劑具有更好的硬度及韌性組合,這是由於其具有最小的平均TiC尺寸且顆粒形狀較圓鈍,這顯示了Al0.5CoCrCuFeNi高熵合金有更好的抑制晶粒粗化及防止多角化的能力。 其與傳統WC合金相比仍具有中等的韌性,相對於傳統的TiC瓷金,其韌性已有明顯的提升,另外高溫硬度也較傳統的Ni或是(Ni,Mo)基地的TiC瓷金高,在相同的固相顆粒體積比下,也遠高於傳統WC超硬合金,在900°C下硬度可高出300-400HV。