缓解Ti(C,N)基金属陶瓷/钢钎焊残余应力的研究现状

万维财，罗 伟，王 杰，王宗元

（1.西华大学材料科学与工程学院，四川 成都 610039；2.成都四威高科技产业园有限公司，四川 成都 611731）

Ti(C,N)基金属陶瓷是以Ti(C,N) (或者TiN和TiC)为基础Ni/Co 金属为粘结相，并且可以添加碳化物（Mo2C、WC、TaC、NbC、Cr3C2、VC 等）作为添加剂的新型金属陶瓷材料[1]。与传统的WC 基硬质合金相比，Ti(C,N)基金属陶瓷具有高硬度与红硬性、低比重、高耐磨耐蚀性等优异性能，以及明显的资源储量优势（全球Ti 储量是W 的近70 倍），因而Ti(C,N)基金属陶瓷被视为WC 基硬质合金在刀具、模具、耐磨耐蚀零件等领域的理想替代材料之一。

由于金属陶瓷的强韧性和加工性能欠佳，将其与韧性较高、可承受较大冲击载荷的钢等金属材料连接则可发挥各自的优势，满足恶劣工况对高硬度、高耐磨耐蚀性和强韧性等优异综合性能的要求，并且有利于制造形状复杂的零件[2-3]；将金属陶瓷与钢连接还可以节约和有效利用Ti、Ni、Mo 等高价值的有色金属资源，减少对这些昂贵资源的浪费。如果实现Ti(C,N)基金属陶瓷与钢等金属材料的有效焊接，并获得结合牢固的焊接接头，就可以充分发挥Ti(C,N)基金属陶瓷的性能优势，扩大其在机械加工、模具、矿山机械等行业的应用范围和市场占有率。因此，实现Ti(C,N)基金属陶瓷与钢等金属材料的有效连接对扩大Ti(C,N)基金属陶瓷的应用领域和范围具有重要理论意义和实用价值。

1 金属陶瓷/钢焊接的主要问题

在金属陶瓷与钢连接方法中，钎焊具有工艺简单、焊接效率高，加热温度低、对母材影响较小等优点，是应用非常普遍的焊接方法[4-5]。……