单轴模压法制备Cu-Fe基金刚石复合材料超薄切锯胎体的致密化机理

采用单轴模压法,以Cu-Fe基元素混合粉末为原料,在不同冷压压力下制备Cu-Fe基金刚石复合材料超薄切锯胎体压坯;利用修正Heckel模型建立压制压力与压坯相对密度的关系,用显微硬度仪、OM、SEM和阿基米德原理表征粉末松装密度、冷压坯的显微硬度、冷压坯的组织和密度。结果表明:修正Heckel模型的精确度高,模型在149、187和224 MPa压力下相对密度的计算值与实验值相吻合;但随压制压力的增大,压坯中粉末的变形越来越不均匀,粉末颗粒间摩擦力不断发生变化,并且模型低估了高压力下粉末的加工硬化,使168和205 MPa压力下的计算值高于实验值;由于压坯的高径比很小,粉末体的横向变形受到抑制,使得压坯组织呈轴、径向相异的特征,模型拟合的泊松比值小于文献报道。

不同冷压压力下Fe-Cu基金刚石复合材料超薄切锯胎体的组织和致密化机理

采用单轴模压法,以Fe-Cu基单元素混合粉末为原材料,在不同冷压压力下制备Fe-Cu基金刚石复合材料超薄切锯胎体压坯;利用显微硬度仪、阿基米德原理和OM、SEM表征冷压坯的显微硬度、组织和密度,研究不同压力下冷压坯的致密化机理。结果表明:随着冷压压力的增大,压坯中粉末的变形不均匀,粉末间摩擦力不断发生变化,制约了粉末颗粒的结合方式、显微硬度、排布及胎体密度。

冷压烧结Fe基金刚石超薄切锯胎体的组织和性能

为了降低金属基金刚石超薄切锯的厚度、提高强度,采用冷压烧结法,以Fe基混合粉末为原材料,通过改变冷压力,制备平均厚度为0.21 mm的Fe基金刚石超薄切锯胎体;用显微硬度仪、OM、SEM、XRD和万能力学试验机等表征松装粉末和压坯显微硬度、压坯组织、烧结胎体组织和力学性能,研究冷压坯致密化机理以及冷压力对烧结胎体组织和力学性能影响.结果表明:压力<205 MPa时Cu、Fe粉均发生了显著的加工硬化现象,Cu粉变形速率较Fe粉快,使Cu、Fe粉聚集、冷焊,阻碍致密化;压力>205 MPa时Cu、Fe粉发生大量塑性变形,组织致密,密度增大;烧结胎体以(Fe,Ni)、Fe1.3Sn、Cu40.5Sn11、Cu81Sn22和Fe为主相;拉伸断口形貌主要包括塑坑断口、解理和沿颗粒脆性断口,168 MPa烧结胎体力学性能最优.

冷压烧结Cu-Fe基金刚石超薄切锯胎体的组织和性能

为了研究冷压坯致密化机理及加载速率对烧结胎体组织和力学性能影响,采用单轴模压+热压烧结法,以Cu-Fe基元素混合粉末为原材料,在不同的冷压加载速率条件下制备Cu-Fe基金刚石复合材料超薄切锯胎体;用显微硬度仪、OM、SEM、XRD和万能力学试验机等表征冷压坯显微硬度、组织、烧结胎体组织和力学性能.结果表明:当加载速率较慢时,易变形的Cu、Ni粉在低压下发生加工硬化,抑制后续的塑性变形,阻碍压坯致密化;当加载速率过快时,压坯粉末的塑性变形不充分,造成脱模弹性后效,压坯密度下降;烧结Cu-Fe基胎体以Fe-Cr、(Fe,Ni)、Ni-Cr-Fe、Fe、Cr和(Cu,Sn)为主相;当加载速率为0.1 mm/min时烧结胎体的拉伸强度最大,拉伸断口形貌主要包括塑坑断口、解理断口和沿颗粒脆性断口.