Cu含量对铝基结合剂及其金刚石工具性能的影响

以Al-Cu-Mg-Ti-Cr混合金属粉末为结合剂,利用热压烧结法制备金刚石工具,研究了Cu含量对铝基结合剂及其工具性能的影响。结果表明:随着Cu含量增加,结合剂烧结体的抗弯强度和相对密度先增大后减小,而硬度呈现逐渐增大的趋势。Cu粉的加入可以促进Al2CuMg强化相和Al3Ti、Al2Cr弥散相的形成,细化烧结体晶粒,阻碍晶粒位错运动,从而提高烧结体的力学性能。当Cu的质量分数为4.5%时,烧结体的综合力学性能最优,抗弯强度和硬度分别为334 MPa和98HRB,相对密度达到98.94%。此时,铝基结合剂对金刚石的包镶能力较好,金刚石工具试样强度损失率达到最低,为12.8%,磨削比提高9.7%,被磨削工件表面粗糙度达到0.092μm。     

喷雾干燥法金刚石-陶瓷结合剂复合烧结体的制备及表征

以金刚石和无机溶胶为原料,采用喷雾干燥法制备金刚石-陶瓷结合剂复合粉体,将粉体压制、烧结,获得金刚石-陶瓷结合剂烧结体。采用扫描电镜和激光粒度分析仪对复合粉体的形貌和粒径分布进行表征,借助综合热分析仪选取复合体的烧结温度,利用抗折试验机、扫描电镜和X射线衍射分别对喷雾干燥法和熔融法所制烧结试样的抗弯强度、断面形貌及物相进行分析。结果表明:经喷雾干燥的复合粉体为球形,易于成型,且复合粉体尺寸分布范围较宽,利于提高坯体致密度;选取金刚石-陶瓷结合剂复合体的烧结温度为820℃,在此温度下结合剂可实现对金刚石的黏结和包裹;烧结后,随陶瓷结合剂含量增加,两种工艺所制试样的抗弯强度均有提高,气孔率都相应降低;当结合剂含量为32%(质量分数)时,喷雾干燥法所制烧结试样的微观结构均匀,易析晶,抗弯强度和气孔率分别为99.46MPa和38.55%;熔融法所制试样的抗弯强度和气孔率分别为72.42MPa和39.89%。     

原位铝基复合材料的制备及微观组织

提出制备原位合金化和原位反应颗粒共同强化金属基复合材料的概念,并据此制备了原位10％Cu(质量分数,下同）和5．35％α-Al2O3颗粒增强纯铝复合材料（A）以及原位10％Cu,4%Si和15.06%α-Al2O3颗粒共同增强纯铝复合材料（B）。对原位反应过程进行了热力学分析。SEM观察和EDS分析显示,A和B中的原位反应分别生成了合金元素Cu、Cu Si以及Al2O3;原位Al2O3颗粒直径小于0.5μm,在材料中均匀分布。TEM观测显示Al2O3颗粒边角圆滑,与基体结合良好。探讨了原位反应的机理以及在铸造凝固过程中原位颗粒的行为。     

铁族金属对金刚石磨具陶瓷结合剂性能的影响

采用粉末冶金技术制备了铁族金属(Ni、 Co、 Fe)掺杂的R₂O-B₂O₃-Al₂O₃-SiO₂系陶瓷结合剂。研究了添加不同铁族金属对R₂O-B₂O₃-Al₂O₃-SiO₂系陶瓷结合剂耐火度、 流动性、 微观结构、 氧化性能以及抗折强度的影响。结果表明: 结合剂耐火度随着金属Co粉添加量的增加而升高, 在Fe粉的添加量小于20%(质量分数, 下同)时结合剂耐火度有明显的降低趋势, Ni粉的加入对陶瓷结合剂耐火度影响不大; 在空气气氛下750℃烧结时, 所添加的金属粉均有部分发生氧化, 氧化程度为Fe>Co>Ni; 添加金属粉后结合剂抗折强度均有不同程度的提高, 其中添加25%Co的结合剂强度最高, 达到75.42 MPa, 所添加的金属颗粒与陶瓷结合剂结合紧密程度为Co>Ni>Fe。     

纳米SiC颗粒增强铝基复合材料制备工艺研究

本文介绍纳米复合材料的发展现状,重点介绍几种固态法制备纳米SiC颗粒增强铝基复合材料的工艺.分析铝基复合材料的显微组织,综合评价纳米SiC颗粒增强铝基复合材料制备工艺中存在的几个重要问题,并提出解决方案.在展望其应用前景基础上,指出制备技术未来的发展方向.     

铝青铜表面激光熔覆镍基涂层的组织与磨损性能

为了改善铜合金表面的耐磨性能,利用超音速火焰喷涂和激光重熔技术在铝青铜上制备了镍基涂层。分析了激光熔覆层的微观组织,测试了其显微硬度及磨损性能。结果表明:熔覆层组织致密、无裂纹,与铝青铜形成了良好的冶金结合;从熔覆层表层到基体热影响区,组织呈现出由细小的柱状晶→胞状晶、树枝晶→平面晶过渡;激光熔覆层磨损量约为铝青铜的1/4,熔覆层耐磨能力的增强归因于熔覆层与铝青铜间良好的冶金结合及基体与涂层元素固溶强化和碳化物等析出相的强化作用。     

氧化铝短纤维增强铝基复合材料的蠕变破坏行为

研究了挤压铸造Al₂O₃短纤维增强铝基复合材料在350℃恒应力条件下的蠕变行为。蠕变试验过程中采用中断实验的方法对复合材料的显微组织进行观察,发现复合材料在蠕变过程中纤维发生断裂,弱界面发生破坏以及基体合金在应力作用下发生变形。根据复合材料在蠕变三个阶段中显微组织的变化情况,对其宏观蠕变行为进行了分析,认为位错在复合材料中滑移和攀移控制整个蠕变过程,并提出了短纤维增强金属基复合材料的蠕变断裂机理,合理地解释了复合材料的蠕变过程。      

SiCp颗粒增强铝基复合材料工艺与组织研究

对无压渗透制备碳化硅颗粒增强铝基复合材料工艺进行了探索，并利用光学显微镜、扫描电镜对其组织进行了观察，用ｘ射线衍射仪对复合材料组成相进行了分析。结果表明：采用无压渗透技术，可以制备碳化硅颗粒增强铝基复合材料；熔融的基体合金对碳化硅颗粒预制体渗透完全；其过程存在Ａｌ与ＳｉＣ的化学反应，产物为Ｓｉ和碳化铝（Ａ１４Ｃ３），其中Ｓｉ进入基体中，Ａｌ４Ｃ３能与大气中水汽发生化学反应，结果使碳化硅铝基复合材料存放一定时间后发生龟裂和粉化。为限制Ａｌ与Ｓｉ反应，可向基体中加入适量的Ｓｉ元素，可使电裂与粉化问题得到解决。     

金属结合剂对金刚石把持力的增强措施及增强机制评述

介绍三种提高金属结合剂对金刚石把持力的措施 ,综述了它们的研究和应用现状 ,并指出研究应用中存在的问题     

电弧喷涂制备铝基涂层的组织与性能研究

采用铝基粉芯丝材和电弧喷涂技术制备了铝基涂层,并研究了涂层的显微组织和抗氧化、耐腐蚀等性能.铝基原始涂层主要物相有AlFe,AlFe3,Al2O3,AlFe0.25 Ni0.77和AlNi等;经过800℃×1h热处理之后涂层中生成了高铝含量的新相Al3Ni4,Al86Fe14,Al5FeNi,提高了涂层的硬度.铝基涂层的抗氧化、耐腐蚀性能明显地优于相应的铁基涂层;其中Al-Fe-Ni-B铝基涂层抗氧化性能优良,接近于45CT;Al-Ni-Cr铝基涂层的耐腐蚀性能可与45CT相媲美.     

精细陶瓷材料的金刚石砂轮磨削性能

本文探讨了精细陶瓷材料的金刚石砂轮磨削性能的共同特点以及不同种类陶瓷和不同磨削方式的影响。研究结果表明：陶瓷材料磨削时，砂轮磨损大，磨削比小，磨削力大、磨削效率低，磨后陶瓷零件使用寿命大大降低；必须根据陶瓷种类的不同选择不同的磨削方式。     

无压渗透法制备BN增强铝基复合材料

本文讨论了无压渗透法制备BN增强铝基复合材料的制备过程和粉体成分对于渗透的影响.采用无压渗透法制备了BN增强Al基复合材料.在800℃、N2气氛中,铝基合金可以自发的渗入Al-Mg-BN粉体.实验结果显示,渗透气氛、Mg、粉体的烧结对于无压渗透过程有重要影响.     

Mg/Zn/Al瞬间液相过冷连接界面的组织与性能研究

采用瞬间液相过冷连接方法对AZ31镁合金/锌中间层/5083铝合金进行连接,利用SEM、XRD、拉伸实验机和微观硬度计对结合界面的微观组织、力学性能进行了表征。结果表明,以锌作中间层,采用瞬间液相过冷连接可以实现AZ31镁合金与5083铝合金的有效连接,接头的最高抗拉强度可以达到38.5MPa,随着低温扩散保温时间的延长,扩散层厚度随之增加,接头的抗拉强度也随之升高;接头的拉伸断口属于脆性断裂,结合界面形成了MgZn2和少量的Mg17Al12金属间化合物;结合界面的微观硬度最高达170。     

金刚石单晶真空蒸镀铬的工业化应用

应用真空蒸镀处理技术，在金刚石单晶表面蒸镀金属铬层，并在真空高温条件下，部分铬与金刚石键合生成Cr7C3，有效地提高金刚石表面对金属粘结剂的粘结力。该蒸镀技术工艺简单、经济，可以在工业化生产中应用。结果表明，经真空蒸镀处理后，金刚石制品的寿命提高了50％～100％。     

凝固速度对Ni/Ni3Al基高温合金组织演变及相变行为的影响

Ni/Ni3Al基高温合金因其优异的高温强度、抗氧化性能和抗蠕变能力等优点,被广泛应用于航空航天等领域.简要介绍了凝固速度对Ni/Ni3Al基高温合金中γ′,β相以及碳化物等析出相的组织演变及相变行为的影响,为Ni/Ni3Al基高温合金非平衡凝固的研究开发及组织调控提供借鉴和指导.Ni/Ni3Al基高温合金中γ′,β ...     

Microstructure and property characterization of Al-based composites reinforced with CuZrAl particles fabricated by mechanical alloying and spark plasma sintering

In the present work, CuZrAl metallic glass particles were synthesized by mechanical alloying method. High relative density Al-based composites (ABCs) reinforced with different volume fraction of CuZrAl particles have been fabricated by spark plasma sintering (SPS) technique. The microstructures, mechanical properties and corrosion resistance in seawater solution of the ABCs were investigated. The sintered products are all composed of fcc-Al, Al₃Zr and CuAl₂ phases. For CuZrAl addition, bright and network precipitates are clearly observed in the Al matrix. On account of the interdiffusion of Al and Cu atoms between matrix and reinforcement, the ABCs present the good interfacial bonding. Compared with SPS-ed pure Al bulk, ABCs possess the excellent mechanical properties. It is mainly ascribed to the second phase strengthening, continuously distributed precipitates, high relative density or bonding interface, and grain refinement strengthening. Thereinto, combined with a degree of plastic strain, the composite with 20?vol% CuZrAl reinforcement reveals the best micro-hardness (290?HV), and the highest yield strength and fracture strength of 408 and 459?MPa, respectively. Moreover, the ABCs bear the better pitting resistance with wide passive region in seawater solution.     

Theoretical and experimental study of the wear factor for a diamond stone-cutting tool

Results are provided for a study of the wear factor in cutting Kursebi deposit teshchenite with a diamond cutter segmented wheel 1250 mm in diameter made of SAM 500/400 diamonds. Analysis shows that diamond consumption varies within considerable limits. For wheels with a diameter of 500–1250 mm, the maximum consumption reaches 0.9–1.5 carat/m². Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 3. pp. 45–47, March, 2009.     

Superabrasive grinding wheels in the machine tool system: Restrictions by the rigidity criterion

The paper provides some findings of the investigation aimed at determining the required values of the rigidity index of superabrasive grinding wheels as one of the machine tool elements in the course of machining. Standard grinding wheels are shown to have a certain rigidity margin; critical values of this parameter are discussed.