金刚石工具预合金代钴粉末的研究及应用

近年,国内外开展了金刚石工具代钴粉末的研究。本文采用水雾化法开发了三种预合金代钴粉末:对粉末的基本属性、形貌,粉末的相组成,粉末的差热性进行了分析研究;测定了它们的烧结密度、硬度、抗弯强度、弹性模量随热压烧结温度变化的规律;采用作者自行建立的磨料磨损试验方法,测定了它们的质量磨损百分率(即耐磨性);测定了它们的冷压生坯密度、模拟生坯强度以及高频钎焊的结合力矩;观察了热压烧结SEM腐蚀组织和SEM断口形貌。结果表明: 三种预合金粉末有着优良的低温烧结性能和耐磨性,表现出接近于超细钴和相当于国外代钴粉末的优良的物理、机械性能,对金刚石把持力高;具有高的高频钎焊结合力矩;粉末成本较低,用粉量可降低。实际切割花岗石、混凝土,切割锋利,使用寿命长。

电火花烧结技术及应用

电火花烧结是近代粉末冶金新技术之一。钢铁研究总院于1979年建成投产国内第一台电火花烧结机。本文叙述了电火花烧结技术,指明它由轻压跟踪—放电活化、重压成形—热塑变致密化两个阶段构成。在放电活化阶段,由于粉末颗粒表面产生微放电,可使它出现一些在通常烧结中根本不出现或难以出现的有利于快速烧结的效应,而维持微放电产生的必要条件是轻压跟踪,本文对此作了较详细的论述。同时,本文从作者近年研究开发的多种电火花烧结新材料、新产品中,以烧结铜粉含氧量的变化,铜—钛二组元系的烧结,金刚石烧结强度的变化、高石墨铁基材料的烧结、硬质合金的烧结等为例,简述了电火花烧结在粉末冶金中的应用。

放电等离子烧结材料的最新进展

放电等离子烧结 (SPS)是一种快速烧结新工艺。将瞬间、断续、高能脉冲电流通入装有粉末的模具上 ,在粉末颗粒间即可产生等离子放电 ,导致粉末的净化、活化、均化等效应。本文简要介绍SPS的基本概念、工艺原理和特征 ,较详细叙述利用SPS工艺在研究开发功能梯度材料、电磁材料、精细陶瓷。

中国金刚石的发展及其性能研究

近年来,中国合成金刚石年产约20亿ct,已跃居世界第一.合成金刚石压机绝大多数为中国自主开发的独具特色的铰链式六面顶压机,目前正向大吨位、高精度、程控方向发展.沿用多年的片状触媒与片状石墨合成工艺正和粉状触媒与粉状石墨合成工艺齐头并进地发展.此前,中国金刚石的质量有了大幅提高,某些品牌的金刚石的冷冲指数(TI)和热冲指数(TTI)与国外同类产品相当.影响金刚石性能的残留触媒质量分数为0.1%～0.4%,其成分与合成金刚石所用触媒成分相近,残留触媒形状不一,本身不致密,与金刚石之间有间隙,对金刚石强度性能产生影响是由于金刚石与残留触媒之间存在界面反应.

金刚石断面残留触媒的分析

采用扫描电镜 (SEM)和能谱 (EDS)分析方法 ,分析了国内六种代表性的金刚石断面上残留触媒的形态及成分。残留触媒形态不一 ,其成分和合成金刚石应用的触媒成分相同。我国触媒成分正从单一的Ni—Mn—Co三元合金向加入Fe的四元系或更多元系甚至以Fe为基的多种合金系演变。质量好的锯用金刚石 ,其残留触媒成分波动甚小 ,反之质量较差的金刚石 。

超硬材料的发展

超硬材料金刚石及立方氮化硼 ,由于其独特的性能 ,近年来在国内外得到蓬勃发展及广泛应用。本文对金刚石、立方氮化硼及其工具的产量、品种、应用及发展特点等作了概述。对今后金刚石、立方氮化硼的有关方面 ,诸如新型超硬材料—类金刚石、硼 碳 氮系化合物的研究开发 ;金刚石工具发展中值得重视的产品—低噪声锯片、绳锯的制备与质量提高 ;金刚石、立方氮化硼工具发展中值得重视的应用部门—复合强化地板材料加工、半导体材料加工、汽车加工业等作了阐述。

电火花烧结原理及特性

电火花烧结技术是开发新材料的一种新技术,国外在生产中已得到应用。本文介绍了电火花烧结的原理,以及在研究开发新材料中被证实的一些烧结特性。

我国超硬材料产业的发展与展望

当今，世界上能工业生产的最硬材料是金刚石，其次是立方氮化硼（CBN），工业界统称它们为超硬材料。我国1963年、1967年分别合成金刚石、CBN，迄今40多年已在我国国民经济中构成独特的新型超硬材料产业部门。

日本的电火花烧结——考察日本粉末冶金笔录

简述日本近年电火花烧结的新发展,包括新型电火花烧结设备(PAS);在新材料方面的应用,例如梯度材料、高强铝合金和磁性材料。

雾化预合金胎体粉末的制备及其在金刚石工具中的应用

采用高压水雾化快冷技术,将熔融的金属液流注入上部设有漏包坩埚的水雾化喷嘴,当熔融的金属液流通过倒流嘴流经喷嘴时,被喷嘴射出的高速水流击碎成小液滴,随后合金液滴落在水中凝固成粉末的方法制取Follow系列预合金胎体粉末;利用SEM,差热分析等手段研究了粉末的特性,结果表明预合金粉末呈不规则状,压制性能好,成分均匀,烧结温度低;用Follow系列预合金粉末制成金刚石工具,切割性能优异,可切中硬花岗岩品板500m^2以上,中硬花岗岩荒料250m^2以上,具有寿命长切割效率高,成本低等特点。采用Follow系列预合金粉末可降低生产成本,提高金刚石工具的使用性能。

粉末冶金摩擦材料在高速列车制动中的应用

本文介绍了高速列车摩擦制动和粉末冶金闸瓦及闸片材料的成份、性能和国内外研究概况,并对我国高速列车制动材料的发展提出了建议。

一种低摩擦系数复合润滑膜的结构与性能研究

采用微弧氧化和喷涂二硫化钼基润滑材料并在150～200℃固化2h左右的工艺,在铝合金表面制备了低摩擦系数的复合润滑膜。研究了复合润滑膜的结构与性能对摩擦系数的影响。结果表明,去除微弧氧化膜的表面疏松层获得以γ-A l2O3为主的致密硬化层,使其表面硬度明显提高,并且显著降低复合润滑膜的摩擦系数。微弧氧化层的硬度与载荷大小是影响摩擦系数的主要因素,摩擦系数稳定在0.05～0.08,复合润滑膜制备工艺对基材性能影响较小。

孕镶金刚石工具中金刚石与胎体间机械包镶力的研究

孕镶金刚石工具中 ,胎体对金刚石的包镶力来自金刚石与胎体间的冶金反应造成的冶金包镶力以及金刚石与胎体间的机械包镶力。本文研究了机械包镶力产生的原因和计算方法 ,计算了常用胎体所产生的机械包镶力的大小为3 80～ 5 60MPa。通过测定胎体的弹性模量表明 ,提高胎体弹性模量 42 %,不考虑胎体的相变 ,即可增大机械包镶力 47%。

氧化锆对粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能的影响

利用MM-1000摩擦磨损试验机,比较分析了SiO2、Al2O3和ZrO2三种摩擦组元对材料摩擦磨损性能的不同作用,并系统研究了不同含量氧化锆及其粒度对粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能的影响。实验结果发现,在材料中添加适当含量和粒度的氧化锆可以使材料在高转速下具有良好的摩擦性能,且各种转速下都具有最小和稳定的磨损量。

Cu-Sn系水雾化合金粉性能研究

本实验系统地研究了含Sn质量分数分别为10%、15%、20%合金粉末的热压烧结组织、XRD相组成及力学性能。实验结果表明：Cu-Sn系粉末热压烧结温度较低,在700-720℃即可达到致密化;烧结组织从含Sn质量分数10%的单一固溶体转变为出现电子化合物的二相组织,和XRD线谱变化趋势相吻合;抗弯强度随Sn质量分数的增大变化不大,为700 MPa左右;冲击韧性从含Sn质量分数为10%的17J大幅下降至含Sn质量分数为20%的3J左右。实验中,结合胎体特性,分析了Cu-Sn系粉末用作胎体时,可提高金刚石工具的加工效率。

金刚石工业用粉末材料的研究与发展

我国人造金刚石及其工具的发展,令世人瞩目。它的发展与粉末冶金息息相关。本文结合作者的研究工作,扼要阐述合成金刚石用的硬质合金顶锤、粉末触媒,制造金刚石工具用的金属胎体粉末在我国金刚石工业中使用现状及发展前景。

金刚石镀钛层的研究

优良的金刚石镀层可以实现金刚石与胎体的冶金包镶。本文对金刚石镀钛层进行了俄歇(Auger)和X射线衍射(XRD)分析。俄歇分析测定的镀层厚度约3 900,与增重推算的镀层厚度十分相近。俄歇分析钛与碳原子百分浓度66∶33,落在以TiC为基固溶体单相区。XRD分析镀层为TiC,这说明镀钛层是钛与碳原子比可变的TiC为基的固溶体,不存在单独钛的附着层,这对金刚石工具的冶金包镶是有利的。

从包裹体氧氮质量分数看我国金刚石质的飞跃及提高品质的方向

揭示人造金刚石中包裹体的形状、尺寸、组织特征,采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES),分析包裹体的成分及质量分数,并用氧氮分析仪分析金刚石中的氧氮质量分数。得出:近十年我国人造金刚石中包裹体质量分数下降一个数量级,其质量分数低到0.015%～0.037%,与国外高档金刚石包裹体质量分数的数量级相同,国外包裹体质量分数低到0.01%的高水准;当今,我国金刚石氧的质量分数突破小于0.01%的门檻,接近国外水平。相应测试了金刚石的热冲击指数(TTI)。数据指明:包裹体质量分数、氧质量分数显著影响热冲击指数;我国金刚石的热冲击指数和国外高档金刚石相近。作者以包裹体质量分数、氧质量分数等内在结构缺陷和相应的热冲击指数为判据,指明我国金刚石近年有了质的飞跃,阐明我国金刚石与国外高档金刚石相比仍有差距,陈述了进一步提高品质的努力方向。

高速列车摩擦制动材料的研究进展

介绍了世界高速列车的发展和列车的摩擦制动方式、踏面制动的不足之处和盘形制动的优点;论述了高速列车上常用摩擦制动材料和新型复合材料的研究现状及优缺点;并针对国内铁路发展情况,提出了发展摩擦制动材料的建议。

金刚石冲击强度及其影响因素

本文较系统研究了国内具有代表性的四种锯用金刚石的冲击强度的变化规律 ,并分析了其影响因素。指出 :≤ 90 0℃ ,大多数锯用金刚石的热冲击强度 (TTI)与冷冲击强度 (TI)相近 ;1 1 0 0℃ ,品级相对高的锯用金刚石TTI下降≤ 1 0 % ,反之 ,下降幅度较大 ;1 1 0 0℃ ,TTI下降主要发生在加热时间 1 0min内 ;试验中所用粉状工艺合成的金刚石 ,尽管比片状工艺合成的金刚石从静压强度划分高一个品级 ,但二者 1 1 0 0℃的TTI相近 ;同一条件生产的相同品级、不同粒度的金刚石 ,TTI随着粒度变小而增大。残留触媒、残存气泡、结晶完整性等 ,都会影响TTI。粉状工艺合成的金刚石 ,残留触媒含量较低 ,但其细小、弥散和兼有微小气泡的颗粒百分数 ,较片状工艺甚高 ,使TTI下降较大。残留触媒和金刚石之间的界面反应 ,是残留触媒影响TTI下降的原因。