超细铁铜锡磷预合金粉在高铁基金刚石工具中的性能研究

通过粉末冶金工艺制备了铁含量在70%～80%之间的金刚石工具胎体试样,研究了化学法生产的超细Fe-Cu-Sn-P预合金粉(添加比例在20%～60%)对高铁基胎体物理性能、机械性能和切割性能的影响。在密度天平、洛氏硬度计、拉伸试验机、扫描电子显微镜上分别测试试样的密度、硬度、抗压强度以及三点弯曲强度、断口形貌。结果表明:添加超细预合金粉有助于提高胎体的压制成型性,在实际生产中,建议添加比例控制在30%～50%;随着超细预合金粉含量的增加,试样的硬度和抗弯强度随之提高,合金粉含量达到50%以后试样的硬度和抗弯强度提高幅度变缓;随着超细预合金粉末含量的增加,胎体的烧结温度随之降低,其中A5的烧结温度比A1的烧结温度降低35℃;超细预合金粉末含量达到40%以后锯片切割五莲红的锋利度得到了明显提升。     

FeCuCoY超细合金粉末胎体的烧结及其力学性能研究

采用共沉淀还原扩散法制备了不同Y含量的FeCuCoY超细合金粉,并采用真空热压机将之烧结为胎体试样块.重点研究了Y含量、烧结温度(700℃～900℃)对FeCuCoY胎体断口形貌、相对密度、硬度和抗弯强度的影响.实验结果表明:添加适量Y元素可明显改善FeCuCo超细合金粉胎体的硬度和抗弯强度,并能在一定程度上加快胎体烧结过程的进行.在不同的烧结温度下,FeCuCoY超细合金粉胎体的断口为沿晶断裂和穿晶断裂的混合型断口,且穿晶断裂所占比例随着温度的升高而增大;Y元素在合金中的最佳添加量为0.5wt.%,最佳烧结温度为800℃.此时,胎体的相对密度为98.0%,硬度为103.6HRB,抗弯强度为1531.41MPa.     

超细铁铜锡磷预合金粉在高铁基金刚石工具中的性能研究

通过粉末冶金工艺制备了铁含量在70%～80%之间的金刚石工具胎体试样,研究了化学法生产的超细Fe-Cu-Sn-P预合金粉(添加比例在20%～60%)对高铁基胎体物理性能、机械性能和切割性能的影响。在密度天平、洛氏硬度计、拉伸试验机、扫描电子显微镜上分别测试试样的密度、硬度、抗压强度以及三点弯曲强度、断口形貌。结果表明:添加超细预合金粉有助于提高胎体的压制成型性,在实际生产中,建议添加比例控制在30%～50%;随着超细预合金粉含量的增加,试样的硬度和抗弯强度随之提高,合金粉含量达到50%以后试样的硬度和抗弯强度提高幅度变缓;随着超细预合金粉末含量的增加,胎体的烧结温度随之降低,其中A5的烧结温度比A1的烧结温度降低35℃;超细预合金粉末含量达到40%以后锯片切割五莲红的锋利度得到了明显提升。     

不同气氛下预烧结对串珠胎体物理性能的影响初探

使用铁基金刚石串珠胎体结合剂,冷压成试验块冷压坯,在不同气氛保护下采用同一工艺进行预烧结,预烧结完成后与未经预烧结的标准试验块一起,使用同一工艺将冷压坯烧结成型,通过设备检测其相对致密度,以及HRB、抗弯强度等物理特性。根据结果得出:在不同气氛预烧结后,该铁基金刚石串珠胎体结合剂配方的抗弯强度有非常大的差别,HRB硬度变化不大,而抗弯强度与HRB硬度和相对致密度并没有很强的关联,还原气氛下进行预烧结对其抗弯性能有正面影响,并且可以提高其韧性。     

稀土元素La对金刚石钻头胎体的性能影响

文章研究了微量La元素的添加对金刚石钻头胎体的抗弯强度、磨损失重、硬度等力学性能的影响。并通过扫描电镜对不同样品断口形貌进行了分析对比。研究结果表明：加入微量的La元素,胎体的抗弯强度τ0有所上升,磨损失重Δm有所下降,硬度HRB基本没有太大变化。含金刚石试样的断口形貌电镜照片表明：微量La元素的加入,可以减少胎体中的孔洞缺陷,改善胎体的组织结构,提高胎体的力学性能。     

石墨材料对铜锡胎体性能影响的实验研究

为了研究不同形状和表面处理工艺的石墨材料对Cu-Sn预合金粉胎体性能的影响,文章选择了普通片状石墨、球形石墨和表面镀覆金属的石墨等原材料,并设计不同石墨含量的对比试验,借助SEM形貌、力学性能测试等方法分析胎体性能的变化情况。实验结果表明:在铜锡胎体中,等量添加形状规则的球形石墨与形状不规则的片状石墨相比,试样硬度、抗弯强度值变化不大,试样密度略有提高;与普通石墨相比,加入等量镀覆石墨能提高胎体硬度和抗弯强度,且随表面镀覆金属含量增多,硬度和抗弯强度提高越多,密度也随之提高;随着石墨加入量增多,胎体硬度、抗弯强度和耐磨性均会降低。     

铁对铜基结合剂金刚石节块把持力的影响

采用热压烧结的方法得到了不同铁含量的铜基结合剂金刚石节块,研究了铁含量对铜基结合剂金刚石节块性能的影响.实验结果表明:铁含量对铜基结合剂胎体的硬度和抗弯强度等力学性能有显著的影响;随着铁含量的增加,铜基结合剂胎体的硬度和抗弯强度一直增加;铁含量对铜基结合剂金刚石节块的抗弯强度的影响不一样.界面处断口形貌和能谱分析表明:当铁含量为30％时,铜基结合剂与金刚石结合最好,胎体对金刚石的把持力系数较大,节块的抗弯强度降低较少.     

预合金粉替代单质粉制备金刚石工具胎体的研究

分别以Cu_(85)Sn_(15)、Y1(Fe_(60)Co_(25)Cu_(15))、Y2(Fe_(66)Co_(27)Cu_7)、Fe_(70)Cu_(30)预合金粉替换胎体配方中的Co、Fe、Cu、Sn单质粉,设计了配方组合SY1～SY5。通过对比分析各配方烧结试样的致密度、断口显微形貌、硬度、抗弯强度和韧性,研究加入预合金粉后胎体性能的变化。实验结果表明,采用预合金粉Y1/Y2替换配方中的Co粉,试样致密度和硬度有所下降,抗弯强度和韧性显著提升;加入Y1的试样硬度要高于加入Y2的,加入Fe_(70)Cu_(30)合金粉的试样硬度高于加入Fe和Cu单质粉的。     

Sn和La在气氛烧结金刚石工具胎体中的作用

采用沉淀-还原法分别制备气氛烧结金刚石工具胎体专用的FeCuCo、FeCuCoSnLa两种亚微米合金粉末作为胎体粘结剂,对比分析这两种胎体烧结性能。试验结果表明:Sn的添加,增加了颗粒烧结流动性,空位迁移和晶界移动更加顺利,促进胎体合金化;La的添加,吸收胎体内孔隙中的氧,又能还原金属氧化物,使烧结活性更高。同时,La的细化晶粒作用能够有效避免Sn液相导致的晶粒异常长大现象,故胎体的相对密度和硬度得到进一步的提高,虽然导致抗弯强度有所下降,但胎体的耐磨性得到大大的提高。     

烧结助剂添加量对微波烧结3Y-TZP/Al2O3复相陶瓷性能的影响

本文分别以TiO2和MgO纳米粉体为烧结助剂,采用微波烧结技术制备了3Y-TZP/Al2O3复相陶瓷.研究了烧结助剂含量对材料相组成、致密化及力学性能的影响,通过XRD分析了复相陶瓷中t-ZrO2相的相对量变化,并采用SEM观察了弯曲断裂断口形貌.结果表明:随烧结助剂添加量的增加,微波烧结复相陶瓷的致密度、硬度和弯曲强度均有所增加,均优于传统烧结性能,陶瓷颗粒更细.烧结助剂添加量为0.2wt％ MgO、0.4wt％ TiO2,在1300℃微波烧结30 min时试样的致密度为98.1％,显微硬度和抗弯强度分别达18.9 GPa和626 MPa.     

化学法制备超细铁粉在金刚石工具中的应用趋势

利用化学法制备粒径在3μm左右的超细铁粉,其铁含量达到98.2%,比表面积大,烧结活性强。通过添加超细铁粉制作铁基胎体配方进行烧结实验,研究其烧结性能和合金化效果;通过测试胎体物理性能,研究超细铁粉对胎体的力学性能和耐热性的影响;通过对比切割实验,探讨了超细铁粉铁基胎体配方在使用性能上的提高。     

高性能氧化锆陶瓷最优工艺研究

通过共沉淀法制备了高性能Y-ZrO_2陶瓷,研究了等静压压力、烧结温度和保温时间对氧化锆陶瓷相对密度、抗弯强度、硬度和断裂韧性的影响。结果表明,随等静压压力的增大,相对密度和抗弯强度增大,硬度和断裂韧性变化不大;随烧结温度的升高和保温时间的延长,相对密度和抗弯强度先增大后减小,硬度和断裂韧性先增大后略有下降。在等静压压力200MPa、1450℃烧结、保温2h时获性能最高的氧化锆陶瓷材料。     

钟罩炉和电阻炉烧结金刚石工具胎体性能差异的分析

分别以单质粉和预合金粉设计了配方A和B,并分别采用钟罩炉和真空热压电阻炉对配方A和B的试样块在同样的温度和压力下进行烧结,通过对比分析A、B配方烧结试样的致密度、断口显微形貌、硬度、抗弯强度和断裂时间,研究这两种设备烧结样块性能的差异。实验结果表明,在840℃/25MPa的烧结条件下,铁基配方A钟罩炉烧结样块晶粒长大显著,硬度及抗弯强度明显下降,韧性提高;同样烧结条件下,预合金配方B的钟罩炉烧结样块晶粒长大不明显,硬度及抗弯强度无显著变化,韧性提高。     

烧结工艺对电容式高温压力传感器用氧化铝陶瓷基片的影响

为了研究不同烧结工艺对电容式高温压力传感器用氧化铝陶瓷基片的影响,以纳米α-Al_2O_3为主要原料,加入ZrO_2、MgO和Y_2O_3等粉料作为烧结助剂,采用流延成型、等静压成型和气氛保护无压烧结技术制备了氧化铝陶瓷基片。分别对试样的相对密度、抗弯强度、硬度及断裂韧性进行测试,并利用扫描电镜(SEM)观察其显微组织形貌。结果表明:陶瓷基片的烧结不宜接触O_2,因此在烧结过程中应选用流动高纯N_2对其进行气氛保护。为防止试样烧结后变形翘曲,基片在装载时应适度施加压盖,提高平整度。此陶瓷基片的理想烧结温度约为1550℃,对应试样的相对密度、抗弯强度、硬度及断裂韧性数值分别达到了98.8%、766 MPa、17.2 GPa及4.2 MPa·m~(1/2)。1550℃烧结试样显微组织呈现韧窝状,该结构有助于提高陶瓷基体的致密度及强韧化程度。     

烧结温度对金刚石绳锯串珠性能的影响

测试烧结温度对Fe基胎体力学性能中的抗弯强度、硬度和绳锯使用性能的影响。采用相同的Fe基配方进行变温恒压的实验块测试,验证其硬度及抗弯强度变化;同时制作三条长度一致的金刚石矿山绳锯进行切割测试,制备的串珠分别在850℃、875℃、900℃条件下进行烧结,切割测试记录金刚石绳锯每一次的切割效率。实验块测试结果表明,烧结温度越高,实验块的抗弯强度、硬度也随之升高。矿山绳切割测试结果表明,串珠在低温情况下制备的绳锯产品使用效率远好于高温情况。     

烧结工艺对金刚石串珠Cu基胎体性能的影响研究

文章主要讨论了烧结温度、烧结压强对Cu基胎体硬度、抗弯强度、应力应变曲线及串珠剥离强度等力学性能的影响,实验结果表明:烧结温度、烧结压强对Cu基胎体力学性能影响显著,烧结温度越高,试样块的硬度值随之增高,达到最高值后变平稳,抗弯强度不断的增高,应力应变曲线由脆性断裂向韧性断裂发展;烧结压强越高,试样块的硬度值、抗弯强度值都呈现相应的增加;最后研究了烧结温度对串珠剥离强度的影响,结果表明在较低的烧结温度下,串珠胎体与基体结合强度明显不足,出现大量的串珠剥离现象,影响烧结串珠胎体的正常使用。     

废玻璃降低日用陶瓷烧成温度的研究

研究废玻璃降低日用陶瓷烧成温度的可能性.以普通陶瓷坯料为基体,外加不同粒度的废玻璃并调整废玻璃的掺加量,经干燥成型制备坯体,干燥后在1100℃～1250℃烧结.通过测定吸水率、电子扫描电镜观察断面形貌确定其烧结程度及致密度,测试其强度进行比较.实验结果表明,陶瓷坯体掺入废玻璃不仅能降低烧成温度还能增加强度,添加9%、120目废玻璃粉的坯体强度增加16.73%.     

Al_2O_3-TiCN/Co-Ni复合材料制备及力学性能

用真空热压烧结法制备了Al2O3-Ti C0.5N0.5/Co-Ni复合材料,用扫描电子显微镜、能谱仪、电子万能试验机和Vickers硬度仪等测试分析了不同烧结参数对样品显微组织及力学性能的影响。结果表明:当烧结温度1 650℃,压力25 MPa,保温时间30 min时,样品的相对密度、抗弯强度(σmax)、断裂韧性(KICmax)和Vickers硬度(HV)的最大值分别达到99.6%,σmax=1 100 MPa,KICmax=10.5 MPa·m1/2和HV=23.7 GPa,样品断口形貌存在混晶断裂特征。     

添加组分对LFP全预合金粉末性能的影响

文章以合金粉末烧结体的密度、硬度、抗弯强度为判据,进行烧结曲线实验,分别研究添加还原铁粉、铁铜合金粉、磷铁、锌粉对LFP全预合金粉末性能的影响,探讨不同方法生产的粉末在金刚石工具胎体配方中的协同作用,为更好使用预合金粉末提高金刚石工具性能提供了一些有益的实验支持.     

新型耐高温耐腐蚀涂层材料—陶瓷塑料

本文采用二氧化硅、二硫化钼和铁粉等三种填料对UHMWPE进行共混改性，在200℃、保压50min的条件下进行模压烧结成型制备了UHMWPE塑料，对试样的冲击性能、邵氏硬度性能进行了测试。结果表明：填料添加后改性塑料的冲击强度有不同程度的下降而邵氏硬度有所提高。