金刚石锯片刀头的制备及显微组织和性能分析

选择不同金刚石、粘结相和烧结工艺制备了金刚石锯片刀头，研究分析了锯片刀头的显微组织、性能及寿命。实验结果表明，金刚石锯片刀头用Cu、WC、Co作为粘结相可改善对固溶相的润湿性，同时添加少量Fe、Ni、Zn作粘结添加相进一步改善性能；经过在800℃保温120s的烧结后，刀头合金显微组织为在WC作为骨架的基体上分布着约50／60目金刚石硬质相，这种柔韧性的基体与适当的分散硬质相结合起来，提高了锯片刀头的硬度、切割性能、抗磨损能力及韧性，达到了预期效果。     

真空液相活化烧结对金刚石孕镶体性能的影响

本文研究金刚石刀头真空热压烧结与普通热压烧结的烧结成型及结合性能。通过真空烧结采用含有强碳化物形成元素的低熔点预合金粉末作为粘结相，采用三点弯曲试验测试了普通热压烧结与真空液相活化烧结试样的抗弯强度，用SEM观察了断口金刚石表面的界面反应。结果表明，采用真空液相活化烧结使得钛元素在金刚石表面聚集，与碳原子形成碳化钛，提高了金刚石与基体金属的结合力以及基体自身的强度。切割实验表明真空液相活化烧结刀头锋利度及寿命明显提高。     

激光熔炼Ti5Si3／NiTi金属间化合物合金的组织及耐磨性

设计并利用激光熔炼技术制备出了以Ti5Si3为增强相、以NiTi为基体的金属间化合物新型耐磨合金，研究了增强相Ti5Si3的含量对合金显微组织、显微硬度及耐磨性能的影响。结果表明，随Ti5Si3含量的增加，合金显微组织由亚共晶向共晶、过共晶转化，增强相Ti5Si3由细层片状共晶相向块状初生相转变，合金显微硬度随之显著提高；在室温干滑动磨损条件下，Ti5Si3／NiTi金属间化合物合金具有优异的耐磨性，并随Ti5Si3增强相的增加而显著提高。Ti5Si3增强相的高硬度和NiTi基体的高韧性及伪弹性效应是该合金具有优异耐磨性能的主要原因。     

高速钢表面多弧离子镀(Ti,Al)N薄膜及性能研究

采用多弧离子镀技术在W18Cr4V表面制备出（Ti，Al）N硬质薄膜，研究了Al含量对（Ti，Al）N薄膜的形貌、硬度、膜基结合力、耐磨性、摩擦系数的影响。并利用扫描电镜、X射线衍射仪对薄膜进行了分析。结果表明Al含量在25％左右的（Ti，Al）N薄膜硬度达到2780HV0．05，耐磨性好，摩擦系数仅为0．168，且与钢基体结合良好．具有最佳的综合性能。     

超声铸造制备原位Al_3Ti/2024Al复合材料的性能

利用超声铸造法制备了原位Al_3Ti颗粒增强的Al_3Ti/2024Al复合材料,研究了Al_3Ti含量对Al_3Ti/2024Al复合材料微观组织、硬度、力学性能和耐磨性的影响。结果表明,随着Al_3Ti含量增加,复合材料基体组织逐渐细化;但当Al_3Ti含量超过12%时,复合材料致密度却显著降低;基体硬度和复合材料硬度都随Al_3Ti含量增加而增大;Al_3Ti含量为8%的2024Al复合材料的屈服强度和抗拉强度分别为357 MPa和446 MPa,相比铸态2024Al合金提升了38.5%和39.8%;复合材料的耐磨性随Al_3Ti含量增加而逐渐提高。     

La-Ni预合金粉在金刚石工具中的作用及机理探讨

研究了La-Ni预合金粉在金刚石工具中的作用及机理。结果表明：在金刚石工具胎体中添加1．0％的La-Ni预合金粉,金刚石／铜基复合材料的抗弯强度达到最高。利用扫描电镜和能谱对断口进行分析,发现在实验条件下,稀土元素La有向Ti偏聚的倾向,并富集于基体金属与金刚石的界面。经X射线衍射分析发现：合金粉中的活性La可以还原Ti颗粒表面的TiO薄膜,从而增强Ti的活性、净化界面,提高铜基胎体对金刚石的粘结性能。     

增强相含量对SiC_P/2024复合材料显微组织和力学性能的影响

采用热等静压的方法制备了不同比例SiC颗粒增强相增强铝基复合材料,研究了SiC质量分数在15wt%～20wt%条件下,增强相含量对SiC_P/2024复合材料微观组织、拉伸性能及硬度的影响。结果表明:SiC颗粒在铝基体中呈骨架连续分布,经固溶热处理和自然时效后,晶粒尺寸增大,整体均匀化,界面结合状态良好,SiC_P/2024复合材料的拉伸强度有明显的提高;当SiC质量分数在15wt%～20wt%时,随着增强相含量的增加,SiC_P/2024复合材料抗拉强度和硬度变化不大,但会提高材料的屈服强度。相比未添加SiC颗粒的铝基体,SiC颗粒作为硬质相加入到铝基体后,在界面结合状态良好的状态下,对材料的力学性能具有良好的改善作用。     

高速钢表面多弧离子镀(Ti,Al)N薄膜及性能研究

采用多弧离子镀技术在W18Cr4V表面制备出(Ti,Al)N硬质薄膜,研究了Al含量对(Ti,Al)N薄膜的形貌、硬度、膜基结合力、耐磨性、摩擦系数的影响。并利用扫描电镜、X射线衍射仪对薄膜进行了分析。结果表明Al含量在25%左右的(Ti,Al)N薄膜硬度达到2780HV0.05,耐磨性好,摩擦系数仅为0.168,且与钢基体结合良好,具有最佳的综合性能。     

稀土元素Y对Ti(C,N)基金属陶瓷性能的影响

研究了稀土元素 Y对 Ti(C,N)基金属陶瓷微观组织和性能的影响。 Y在 Ti(C,N)基金属陶瓷中可以起到净化粘结相 /硬质相界面的作用 ,并使其包覆层的厚度略有增加 ,从而使硬质相颗粒得到细化。当 Y含量为 0 .8wt%时细化效果最明显 ,此时 Ti(C,N)基金属陶瓷的抗弯强度和硬度值最大。     

熔铸法制备原位内生Al3Tip/AZ91D复合材料

采用熔铸法制备了Al3Tip体积分数分别为4%和8%的AZ91D复合材料,研究了其显微组织和物相,测试了其致密度、硬度及磨损性能。结果表明,复合材料组织致密,原位内生的Al3Ti颗粒尺寸细小,呈球形且在基体中分布较均匀,与基体结合紧密;随Al3Ti体积分数的增加复合材料的致密度降低,硬度升高,但其耐磨性反而有所降低。与基体AZ91D合金相比,Al3Tip/AZ91D基复合材料的硬度和耐磨性均得到明显提高。     

影响金刚石锯切工具性能的主要因素分析

影响金刚石锯切工具性能的主要因素包括：配方设计、刀头形状及结构、金刚石的粒度及浓度、工艺过程、锯片基体、刀头与基体焊接工艺及现场使用等方面的因素。本文对国内外金刚石锯切工具的制造技术进行了综合分析。分析结果表明,采用镀覆的金刚石以及在基体中加入少量的碳化物形成元素、稀土元素,可以改善基体金属对金刚石的润湿性,增强基体对金刚石的把持力。     

The microanalysis of the bonding condition between coated diamond and matrix

Ti, Mo, and Cu were plated on the diamond surface by magnetron sputtering method. The compression strength of Ti-coated diamond was measured; the structure of the diamond surface after vacuum heat treatment was analyzed by XPS. By the SEM analysis and the bending stress testing experiments, the authors researched the interface bonding condition of the coated diamond. The research revealed that the coatings on the diamond surface can protect the diamond well, and they also avoided or decreased the erosion of the diamond by matrix. The bonding strength between the diamond and the matrix was improved after plated Ti and Mo, but it was greatly influenced by the matrix composition and the hot-pressing technics. The plated metal and diamond could form local chemical union at the hot-pressing temperature of 830–840 °C.     

金刚石工具真空钎焊钎料的适应性

应用真空钎焊技术，分别采用含有强碳化物形成元素Cr、Ti的BNi2、BNi7及自制的CuSnNiTi钎料试制了单层金剐石圆锯片，在一定的钎焊温度、时间及真空度下，金刚石与钎料及基体之间均可形成化学冶金结合，但结合的状况及锯切性能随钎料的不同而改变。试验证实自制的CuSnNiTi钎料钎焊温度低，焊接时金刚石的热损伤小，钎料与金剐石有很好的润湿性。不仅基体对金刚石有较高的把持力而且钎料与所切割的石材有很好的适应性。     

超硬材料工具制造（Ⅰ）

本文在大量工业化应用的基础上,讨论了超硬材料工具制造过程中的烧结原理,烧结工艺,配方设计原则,金刚石的质量评价及选用,工具的几何形状设计等一系列问题。重点分析了铁基金刚石刀头的组分构成及各组分的作用,与传统结合剂相比分析指出了其存在的问题：（２）热强度,硬度低,从而工作状态下对金刚石把持力低,造成金刚石脱落;（２）烧结过程中铁强烈腐蚀损伤金刚石。真空微蒸发镀钛金刚石由于使金刚石与结合剂之间强力焊接     

稀土元素La对金属胎体/金刚石复合材料粘结性能的影响

研究了稀土元素Ｌａ对Ｃｕ基金属胎体／金刚石复合材料抗弯强度和粘结性能的影响。结果表明,试验条件下,金属胎体／金刚石复合材料的抗弯强度和粘结性能在Ｌａ含量为０．３２％时达到最大值,分析表明：稀土元素Ｌａ的加入可减少金属胎体中的孔洞等缺陷,改善金属胎体对金石的润湿性,从而可以提高复合材料的强度和粘结性能。     

电火花烧结制品中金刚石表面不同镀层对其性能的影响

本文研究了表面镀覆Ti及Ti Ni的金刚石在电火花脉冲放电烧条件下表面镀层与镀层之间、镀层与金属颗粒之间的放电及熔焊现象，镀层对制品抗折强度及颗粒出露高度的影响。研究表明，表现具有金属性质的镀覆Ti及Ti Ni镀层金刚石能够参与粉末冶金过程中的脉冲放电烧结，增加了金刚石颗粒与基体金属的把持能力，从而大幅度提高了制品的抗折强度及颗粒出露高度，进而大幅度提高了金刚石工具的寿命及锋利度。     

Ti-coated SiC particle reinforced sintered Fe-Cu-Sn alloy

Ti-coated SiC particles were developed to improve the wear resistance of Fe-Cu-Sn alloy metal matrices designed for diamond tools. The phase structure of the Ti-coated SiC particles was investigated by X-ray diffraction. Ti coating on SiC was composed of Ti₅Si₃, TiC, and Ti. Excellent interfacial bonding between SiC and the matrix was realized. The SiC/iron alloy composites, prepared by hot pressing at 820 °C, were studied by wear and bending strength tests, and scanning electron microscope. For the composites reinforced by uncoated SiC particles, the wear resistance was improved, but the bending strength decreased. The composites with Ti-coated SiC particles outperformed the composites with uncoated SiC particles in both wear resistance and bending strength tests.     

TiN含量对Ti(C,N)/NiCr金属陶瓷微观结构和力学性能的影响

采用粉末冶金真空烧结方法制备了Ti（C,N）／NiCr金属陶瓷．研究了TiN含量对Ti（C,N）／NiCr金属陶瓷微观结构与力学性能的影响、结果表明,TiN的加入既改变了金属陶瓷硬质相颗粒的尺寸,使其变小,也改变了硬质相颗粒的形貌,使其由圆形变为多边形;随TiN含量的增加,金属陶瓷的抗弯强度均出现先增加后降低的规律,但在较低的烧结温度下,抗弯强度在TiN含量为4％时达到最大值,而在较高的烧结温度下,抗弯强度在TiN含量为6％时达到最大值;硬度在TiN含量〈10％时变化不明显,TiN含量〉10％时硬度急剧下降;抗弯断口以穿晶解理为主要的断裂模式．