陶瓷结合PcBN(聚晶立方氮化硼)超硬材料的研究与发展

陶瓷结合PcBN超硬材料因其硬度高、耐磨性好、热稳定性高、化学惰性高等特点,广泛用于黑色金属加工领域。文章主要论述了当前常用金属粘结剂、陶瓷粘结剂、金属陶瓷粘结剂对陶瓷结合PcBN烧结及性能的影响,并简要分析了各类粘结剂的优缺点,并对其未来发展进行展望。

烧结温度对cBN-Al-Ti体系原位合成PcBN的影响

采用高温和超高压条件原位合成聚晶立方氮化硼(PcBN)。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FSEM)、能谱分析(EDS)研究烧结温度对cBN-Al-Ti体系原位合成PcBN的物相、显微结构、相对密度、气孔率和力学性能的影响。结果表明:在超高压5.5GPa、高温1400～1600℃之间,随着烧结温度的升高,PcBN中的物相组分从中间相转变为稳定相TiB_2、六方相氮化铝(hAlN)、TiN;PcBN中的cBN颗粒通过反应生成的物相彼此连接。随着烧结温度的增加,增强相棒状晶TiB_2长度减小,表面气孔减少。断裂过程中存在棒状晶的拔出和断裂机制;气孔率随烧结温度的升高显著减小,相对密度增加;烧结温度为1600℃时,PcBN的综合力学性能最佳,显微硬度为44.1GPa,抗弯强度为859.3MPa。