基于有限元法分析温度场对PcBN-WC复合片的研究

利用有限元法对六面顶压机中PcBN-WC复合片合成过程中温度场分布模型进行模拟。利用Ti、Al粉作为cBN粘结剂与WC-Co基底组装后进行高温高压烧结,制备出直径Φ35 mm的大尺寸复合片。通过X射线衍射仪、场发射扫描电镜等仪器,研究了不同合成功率下复合片的物相以及同一复合片不同直径分布上的粘结剂区域显微结构变化,并对复合片力学性能进行检测。研究表明:有限元法模拟复合片的温度场分布呈现边缘区域温度较中心区域低200℃左右的现象;在4400 W烧结功率下,复合片中心区域TiB_2相棒晶形貌较为均匀,综合力学性能较好,维氏硬度达到31 GPa,抗弯强度达到893 MPa。