提高三角形金刚石多晶烧结体耐磨性的研究

采用粉末冶金方法进行人造金刚石多晶体的烧结。研究了提高多晶烧结体耐磨性的方法。通过工艺配方的确定、合成条件的选择、调整真空净化处理工艺以及使用高品质人造金刚石等措施，提高了多晶烧结体的耐磨性。     

金刚石固相烧结技术

日本名古屋工业技术试验所在工业上可实施的高温高压条件下,以高硬度高熔点的碳化钛为结合材料,采用固相烧结法成功地制得了可严格控制其显微组织的金刚石烧结体。 金刚石烧结体一般是采用以金属钴(熔点1492℃)为粘结剂的液相烧结法制成。金刚石烧结体的机械性能与粘结剂的组成、含量、烧结体的显微组织有很大的关系,在制造时需要精密控制其显微组织。     

十一届普兰西国际会议上发表的主要论文

一、硬质合金方面共33篇(包括切削及采掘材料): 1、切削材料——物理气象沉积涂层硬质合金、多晶金刚石、多晶立万硼等的利用 (西德) 2、掘进岩石用的高硬度硬质合金 (南非)     

原始成分组成对Ti(C,N)基金属陶瓷烧结性能的影响

采用真空烧结工艺制备了Ti(C,N)基金属陶瓷,研究了原始成分组成对材料烧结特性和力学性能的影响规律。结果表明:保持Mo/(Mo+Ni)为定值,随着硬质相成分的增加,烧结体抗弯强度降低,硬度增加;硬质相成分TiN含量超过一定阈值时,烧结体疏松导致硬度和抗弯强度同时大幅下降;TiN含量保持定值,硬质相成分含量增加,烧结体硬度增加,抗弯强度下降;粘结相成分用Co部分替代Ni,随Co含量的增加,烧结体硬度略有升高的基础上抗弯强度升高。     

一本粉末冶金工业新杂志——《粉末冶金评论》

Inovar通信公司发行一本粉末冶金工业新季刊杂志——《粉末冶金评论》。该杂志有印刷与电子2种版本,可获得新闻、技术论文与会议报告。杂志内容侧重于全球粉末冶金工业压制与烧结的开发,包括铁基与有色金属零件、硬质材料、粉末冶金高合金钢、粉末冶金高温合金、金刚石工具与烧结     

金刚石薄片

据美国的一份报告透露,纽约 Scomac Inc 公司的金属粘结金刚石工具专家 Leroy 提出一种制造金刚石工具的方法。这种工具,借用一台普通剪床,将嵌有金刚石磨粒的薄带切割成各种金刚石工具的形状,用焊接和钎焊将其固定在基体上而制成。与用磨料形成涂层的电铸法沉积金刚石工具情况相反,Scomac 材料通过将具有自由切割作用的金刚石磨料和铜或铝合金粉末混合,并将混合粉压制,最后在模具中烧结而成。这种长300毫米、宽75毫米的     

铝-金刚石双相连续导热复合材料的制备

高导热材料在各个领域都有着十分广泛的应用。本研究采用金刚石颗粒与铝箔的排布设计铝/金刚石双相各自连续高导热复合材料,将上述排布的坯体经冷等静压与放电等离子体烧结制备了铝/金刚石复合材料。结果表明,所设计制备的复合材料能够达到较高的密度,烧结后保持为铝与金刚石两相,没有新相的生成,一定程度上形成了金刚石颗粒的定向排列,其导热性能具有明显的各向异性,金刚石颗粒与铝在各自连续方向上的热导率是与其垂直方向上的热导率的3倍左右。     

流态非晶态与弥散电沉积涂层及其腐蚀磨损协同行为

本文提出在非晶态基上弥散硬质点作为抗腐蚀磨损材料的设计思想。成功地研制了流态非晶态电沉积、流态弥散电沉积两项新工艺和镍钴磷钨非晶态新合金及其上弥散碳化硼、金刚石、碳化硅、氧化铝等系列新材料。研究了电解液组分和工艺参数的沉积层成分、非晶态结构、表面形貌、内应力及弥散度     

电火花烧结人造金刚石地质钻头研制成功

冶金部钢铁研究总院和第一冶金地质勘探公司探矿技术研究所研制成功电火花烧结金刚石钻头,并于今年4月在北京通过技术鉴定。金刚石钻头的烧结在钢铁研究总院创制的GDS-I型电火花烧结机上进行.与传统中频热压钻头相比,该钻头有如下优点: 1.烧结温度降低时间缩短、金刚石强度损失少,烧结耗电少,模具材料消耗少,成品率高,成本降低;     

金刚石盐浴镀覆温度对Al/金刚石复合材料导热性能的影响研究

采用盐浴镀对金刚石颗粒进行表面镀Ti,并采用放电等离子烧结制备高导热Al/金刚石复合材料,探讨了镀覆温度对金刚石表面镀Ti层结构、成分以及Al/金刚石烧结体导热性能的影响。结果表明,在较低的温度(700℃)镀覆30min即能够使金刚石表面包覆一层较为均匀的镀Ti层,镀层表面光滑平坦。当镀覆温度升高,金刚石不同类型表面呈现不同的镀层形貌。Ti在金刚石(100)面沉积速率要高于(111)面,表明金刚石(100)面比(111)面活性更高。随着金刚石镀Ti温度的提高,Al/金刚石复合材料的热导率逐步下降。相比之下,700℃镀覆温度下所得金刚石表面镀层较薄,而且镀层与金刚石之间结合力较强,SPS烧结过程中金刚石与Al基体能够实现较为紧密的结合,因而复合材料热导率优于其它更高镀覆温度条件下所制备的Al/金刚石复合材料。     

铸铁短纤维在金刚石砂轮中的应用

在研究成形、烧结工艺参数对铸铁短纤维烧结体显微组织和性能影响的基础上,研制出新型金刚石磨具—铸铁短纤维结合剂金刚石砂轮。与国内优质青铜结合剂金刚石砂轮相比,该砂轮更适于陶瓷类硬脆材料的高效磨削加工。在磨削发动机Si_3N_4缸套时,磨削效率提高2倍,磨削比提高5倍。     

高效烧结金刚石钻头的研究

本文开发研究了高效烧结金刚石钻头的新工艺。它较通用热压法,烧结温度降低40～80℃,烧结时间缩短2/3,烧结石墨模具用料节省约1/2,为制造优质金刚石钻头提供了一种新方法。 本文较详细地叙述了高效烧结钻头的特性。它与热压法相比,烧结后的金刚石强度高5N左右,胎体组织较均匀,粘结相被过饱和强化,位错强化明显,硬质相较分散,胎体含氧量较低,抗弯强度高20～30％。因而,高效烧结钻头钻进性能良好,金刚石出刃较完整,胎体耐磨性高。一般说,钻头使用寿命可提高50～100％,小时效率提高20～50％。     

耐热温度达到1000℃的排气系统滑动构件

据日刊《工业材料》(Vol.38,No.12)报道,日产汽车公司和日立粉末冶金公司联合开发成功可在排气温度为1000℃的高温下使用的汽车排气系统滑动构件。这种滑动构件是使钴基硬质颗粒弥散于不锈钢基体材料中。为了抑制内部氧化,再添加铁—硼粉末,经过高密度烧结形成烧结体。     

金刚石/Cu复合材料的烧结致密化研究

金刚石/Cu复合材料是性能优异的新型高导热低膨胀热管理材料.采用金刚石经表面镀Ti或Cr后再镀Cu, SPS烧结制备金刚石/Cu复合材料.结果表明: 金刚石/Cu复合材料的烧结致密化与金刚石的体积分数、粒度大小、烧结温度及形成的金刚石/金属间的界面相关.金刚石的体积分数对烧结致密化影响最大, 烧结温度影响最小; 随金刚石体积分数和粒度的增加, 金刚石/Cu复合材料的烧结致密化难度增大.     

洁净燃料发动机粉末冶金阀座熔渗烧结工艺研究

采用正交试验优化了洁净燃料发动机粉末冶金阀座熔渗烧结工艺参数,分析了熔渗烧结工艺参数对阀座密度和上下面硬度等性能的影响。结果表明:随着渗铜量的增加,阀座材料密度迅速增加,上下表面硬度差距缩小。熔渗烧结温度对阀座材料密度影响不大。当熔渗烧结温度从1130℃升高到1165℃,材料硬度逐渐提高;当温度达到1200℃后,Co–Cr–Mo硬质颗粒中合金元素向基体中发生明显扩散,导致阀座硬度下降。熔渗烧结时间对材料密度影响不大,缩短时间有利于缩小上下面硬度差距。当渗铜质量分数达到20%,渗铜温度1165℃,渗铜时间40 min,阀座力学性能最佳。熔渗烧结后密度为8.15 g·cm~(-3),上下表面硬度分别为HRC 30.4和HRC 30.1,基体材料与Fe–Mo、Co–Cr–Mo硬质颗粒均有一定的冶金结合。     

钛合金的车削刀具

钛及钛合金高温强度大、热导率低、化学活性高，车削加工时容易粘刀，是一种难车削加工的材料。从20世纪50年代起，美国和法国就开始对刀具的耐磨性、主切削位置的塑变特性、片状或环状切屑的形成、工件出现的振颤现象、刀具的快速磨损情况等进行了研究，发现高速切削时，可产生发热（刀尖处尤其明显），刀边部形成磨顶槽或发生塑性变形，刀具磨损快；切削钛合金等硬质材料时，使用多晶金刚石和烧结立方NB刀具的切速可比使用普通WC刀具稍快。同时还研究了许多钛合金的切削性能，如纯钛，Ti-6Al-4V（Ti-64），VT14，VT15，Ti-6Al-2Sn-4…     

耐热烧结金刚石

日本科学技术厅无机材料研究所使用非金属烧结剂制成了能经受1400℃高温的耐热烧结金刚石。新方法的特点是使用一种含镁、锶和钙的碳酸盐作烧结剂。 传统方法将金刚石粉置于WC—Co硬质合金表面,在高温高压下烧结。新开发的烧结金刚石不使用含钴     

超高温陶瓷的无压烧结致密化与微结构调控

无压烧结,也称常压烧结,是获得致密且复杂形状的陶瓷材料最常用且经济的烧结方式。在无压烧结过程中,通过烧结助剂、工艺或制度对所获得陶瓷的微组成和结构进行调控,是提升陶瓷制品致密度和性能的关键。从超高温陶瓷材料的研究背景和意义出发,总结了国内外近年来超高温陶瓷的发展趋势,以及在超高温陶瓷无压烧结致密化和微结构调控方面的研究进展。陶瓷粉体的表面能大于多晶烧结体的晶界能,二者的差异是陶瓷烧结的驱动力。因此,加快陶瓷无压烧结致密化有两种途径,一种是增大原料粉体的表面能;另一种是降低多晶陶瓷的晶界能。以最重要的超高温陶瓷的体系二硼化锆(ZrB_2)为例,展开论述。实现超高温陶瓷无压烧结致密化途径的主要方法有3种:(1)降低原料粒径,提高粉体表面能;(2)去除粉体表面氧污染,增大粉体的烧结活性;(3)引入能与陶瓷基体晶界润湿的液相,降低多晶陶瓷晶界能。文章围绕这些措施在实践中的具体应用而展开, ZrB_2陶瓷的晶粒形态和尺寸也可以在这些过程中得以调控。最后,文章还对超高温陶瓷无压烧结的发展前景进行了展望。     

WC对原位合成Mo2 FeB2烧结及组织性能的影响

在Mo-B-Fe-Cr-Ni系统中,分别掺加不同含量的WC进行真空液相烧结,用电子万能材料试验机和硬度计测定材料的弯曲强度与硬度,用XRD、SEM观察分析材料的物相和组织结构.结果表明,在满足反应生成Mo2FeB2的前提下,掺加的WC作为形核中心,降低了烧结过程中的成核位垒,使烧结过程更易进行,烧结生成的Mo2FeB2硬质相与WC晶粒形成了无污染、弱界面结合的双硬质相,并且在粘结相中分布均匀,提高了材料的抗弯强度和硬度.     

放电等离子烧结Ti_3SiC_2/金刚石复合材料的组织结构与磨削性能

采用Ti_3SiC_2粉体和不同粒度的金刚石颗粒为原料,通过放电等离子烧结制备Ti_3SiC_2结合剂/金刚石复合材料,研究金刚石粒度与烧结温度对该材料的物相组成、显微形貌以及磨削性能的影响。结果表明,烧结过程中,Ti_3SiC_2分解生成Si与TiC_x。当金刚石粒度较细(W20)时,金刚石表面的C元素与TiC_x充分反应,生成厚度约为1μm的TiC过渡层,Ti_3SiC_2结合剂/金刚石复合材料中存在许多孔隙,烧结温度为1 200~1 400℃时,该材料的主相是TiC_x,TiC和Ti_3SiC_2,当温度升高至1 500℃时,主相为TiC,含有少量Ti_3SiC_2;金刚石粒度较粗时(30/40,120/140目),在1 200℃温度下烧结的复合材料的主相均为Ti_3SiC_2与TiC_x,1 500℃下烧结时,含30/40目金刚石的复合材料主相为TiC和Ti5Si3,含少量Ti_3SiC_2,含120/140目金刚石的复合材料主相为TiC,含少量Ti_3SiC_2。用粒度为120/140目的金刚石颗粒制备的Ti_3SiC_2结合剂/金刚石复合材料的磨削性能最好,当烧结温度为1 400℃时,磨耗比达到6 857。