金刚石工具用FeCoCu预合金粉组成对烧结特性的影响

通过共沉淀法制备不同Fe-Cu配比的FeCoCu预合金粉,并对其微观结构进行表征与分析。同时,对3种粉体进行不同温度下的烧结实验和对烧结试样块进行力学性能及磨损质量损失进行测试,并对预合金粉与金刚石的界面结合情况进行探讨。结果表明:预合金粉中形成了Co_3Fe_7、CoFe_(15.7)、FeCu_4等中间相,在一定程度上实现合金化。3种预合金粉末的形状均为不规则状,粉末颗粒较细,且相互连接,表面疏松,有利于烧结。3种预合金粉中单质相仍占有较大比例,单质配比对烧结体性能有重要影响。Fe含量增加时,试样的理想烧结温度及烧结体力学性能均升高。Fe-Cu配比会对微观结构产生重要影响,胎体对金刚石以机械包镶为主,结合XRD及Raman光谱可知,与预合金粉烧结后的金刚石表面发生石墨化。

金刚石制品用FeCoCu预合金粉末的制备及应用研究

采用共沉淀法制备了金刚石制品用FeCoCu预合金粉末,研究了共沉淀反应溶液的浓度、反应温度与还原温度、时间对粉末收得率与粒度的影响,并对其使用性能进行实用性研究。结果表明:采用共沉淀法可以制备出良好的预合金化粉末,随着混合金属盐溶液与沉淀剂溶液的浓度的增大,预合金粉末的粒度呈现明显的增加趋势,同时收得率也随之缓慢增加;随着温度的升高,粉末的粒度与收得率均呈增大趋势;随着还原温度的升高和还原时间的延长,粉末的含氧量逐渐降低,而粉末的粒度却逐渐增大。在850℃下烧结的预合金粉末烧结块体具有较高的弯曲强度和硬度,同时还具有较高的致密度。FeCoCu合金粉末过渡层的焊接强度完全达到并超过BS En13236—2001安全标准。与国外某公司过渡层相比,FeCoCu合金粉末过渡层具有更高的焊接强度以及更好的安全性和可靠性。

FeCoCu预合金粉前驱体制备及性能

通过共沉淀法制备FeCoCu预合金粉前驱体,对制备过程中的主要影响因素进行了探讨,并对前驱体的物相组成、微观形貌及加热分解行为进行表征与分析。结果表明,FeCoCu预合金粉前驱体的最佳制备工艺为:在沉淀剂草酸溶液浓度为1.0mol/L时,反应体系的pH值为2.0,混合金属盐溶液浓度为1.0mol/L,反应温度为50℃,在此条件时既有最高的收得率,也有较细的粉末粒度。SEM及XRD衍射结果表明,前驱体形貌为表面比较光滑的颗粒状,其主要物相是FeC_2O_4·2H_2O、CoC_2O_4·2H_2O、CuC_2O_4·nH_2O等3种草酸盐结晶水合物。DSC曲线表明,前驱体在加热时存在着两个吸热峰,分别对应的是草酸盐沉淀物结晶水的脱水过程和草酸盐的热分解过程。

氧化物共还原制备Mo-10Re预合金粉末及其烧结特性研究

分别以MoO_(3)、MoO_(2)为原料与NH_(4)ReO_(4)进行固-固混合,通过两段氢还原制备了Mo-10Re预合金粉末,并将其与传统的Mo-10Re金属粉末混合料进行对比。研究了不同方式制备的Mo-10Re复合粉末形貌、烧结特性及烧结后组织性能差异。结果表明:NH_(4)ReO_(4)在共还原过程中抑制了Mo颗粒长大。采用MoO_(3)为原料共还原制备的粉末一次颗粒<1μm,粉末物相为Mo(Re)固溶体,粉末在1700℃烧结后相对密度达97.4%,比传统混合粉末充分致密化温度低200℃,在3种粉末中表现出最佳的烧结活性与烧结后合金组织均匀性。采用MoO_(2)为原料共还原制备的粉末一次颗粒为1~1.5μm,粉末中除Mo(Re)固溶体相外还存在部分Re、Mo_(33)Re_(67)相,粉末烧结后在大晶粒内部及小晶粒晶界处存在约1~3μm的铼元素聚集颗粒,粉末烧结活性及烧结组织均匀性较MoO_(3)共还原粉末低。采用氧化物共还原预合金粉末制备Mo-10Re合金可以改善金属粉末混料工艺导致的Re元素分布不均、烧结活性低等问题。

W-Ni-Fe高比重合金纳米晶预合金粉的制备

采用行星式高能球磨机制备W-Ni-Fe高比重合金纳米晶预合金粉，研究了不同的球磨介质（研磨球）包括硬质合金球、不锈钢球、钨球和球料比以及不同的保护气氛N2、Ar等对球磨后粉末性能的影响。采用XRD分析了粉末相变化、晶块尺寸和晶格畸变。采用SEM和EDX对球磨后粉末形貌和颗粒成分进行分析。

金刚石工具用预合金粉末的研究动态

本文介绍了金刚石工具用预合金粉末特点 ,重点分析了国外NEXT 、Diabase -、Cobalite系列最新预合金粉产品性能及应用特点 ,着重比较了各预合金粉产品激光焊接性能及其与加强胎体特殊应用性能元素的混合使用性能 。

国内外预合金粉末在金刚石工具中的应用

预合金粉末由于每个粉末颗粒都包含组成合金的各种金属元素,其共熔点比合金中单元素熔点低,因此预合金粉末具有成分均匀,烧结温度低等优点,从而引起了广泛的重视。本文介绍了金刚石工具用预合金粉末制造方法及特点,国内外预合金粉末产品性能及应用,在此基础上展望了未来预合金粉的发展趋势。

共沉淀法制备Fe-Cu基预合金粉的低温热压烧结

采用共沉淀法制备含有Co、Ni、Sn元素的Fe-Cu基预合金粉,在此预合金粉中添加25%（质量分数）的WC作为骨架相,在700-860℃温度下真空热压烧结,获得金刚石工具用金属结合剂。利用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）对预合金粉末及金属结合剂进行形貌观察与物相分析,并测定烧结体的硬度、抗弯强度及磨耗比等力学性能。结果表明,Fe-Cu基预合金粉已形成固溶体,实现了合金化,粉末粒度较细,约在3μm左右,表面较光滑,呈不规则状。Fe-Cu基预合金粉末的原子扩散及相变主要发生在820-846℃温度范围内,在820℃下热压烧结时效果最好,胎体孔洞缺陷少,具有最佳的物理与力学性能,硬度为113.9HRB,致密度达到98.86%,抗弯强度为1 306.4 MPa,结合剂对金刚石颗粒的包镶能力最强。

共沉淀-热分解法制备金刚石工具用预合金粉

研究用共沉淀-热分解法制备金刚石工具胎体用预合金粉,其中包括共沉淀反应pH值、反应温度和热分解反应温度等对粉末收得率和粒度等方面的影响。采用XRD和SEM对粉末物相组成和形貌进行了分析,同时采用激光衍射粒度分析仪对预合金粉粒度分布进行了分析。研究结果表明:采用共沉淀-热分解法可以制备出良好的预合金化粉末,粉末呈棒状和不规则形状,粉末粒度较细,分布比较均匀、集中;粉末收得率随着共沉淀反应pH值的增大而提高,在pH值约等于9.8时达最大值;随着共沉淀反应温度的升高,粉末粒度逐渐增大;随着前驱体热分解反应温度的升高,粉末粒度逐渐增大。

预合金粉对金刚石复合体组织结构影响及机理分析

文中以热压烧结金刚石刀头胎体材料为研究对象,对比分析了添加不同比例的FCu14预合金粉对金刚石刀头孔隙率、硬度、抗剪强度、抗弯强度等性能的影响.结果表明,随着FCu14预合金粉含量的增加,胎体合金成分均匀化,微细的铁基胎体被铜基粘结相均匀地包围,减少了孔隙的存在.胎体的孔隙率明显降低,孔隙均匀细小,因而金刚石刀头胎体硬度逐渐升高.胎体孔隙率的降低使得孔隙率对材料基体的割裂作用降低,相应的材料中的微观缺陷也就越少,从而使得其抗剪强度和抗弯强度提高.但加入量过高会使胎体硬度增加过大,导致胎体的韧性大幅度下降,脆性显著增加,脆性的增加会使得断口中韧窝的数量急剧减少,其相应的强度就会降低.

共沉淀-共还原法制备金刚石工具用超细预合金粉末的研究

介绍了共沉淀-共还原法制备金刚石工具用超细预合金粉末的方法。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对FeN iCu(AP1)复合氧化物粉末不同温度还原产物进行了分析,并对FeN iCuSn(AM1)、FeCoCu(AS1)、CuSn(CST)不同成分预合金粉末的物相和形貌进行了研究,对粉末的比表面(BET)、费氏粒度、激光粒度(D50)、松装比和含氧量指标进行了测定,阐明了各配方预合金粉末的使用性能及特点。

金刚石制品胎体用预合金粉的制备

采用共沉淀还原法制取金刚石制品胎体的铜基预合金粉末。用X射线衍射仪(XRD)分析其物相组成,扫描电子显微镜(SEM)观察其形貌特征。研究了共沉淀还原法制备预合金粉末的机理。将预合金粉末经过真空热压烧结后,测试了其基本力学性能。研究结果表明:用该法制取的预合金胎体粉末形貌较均匀、粒度较均一,成分组成达到了设计的要求。共沉淀还原法制备预合金粉末的机理为:各种金属盐在共沉淀反应过程中相互固溶形成了复合金属盐,复合金属盐再通过还原得到预合金粉末。与传统机械混合法制成的胎体材料相比,用该预合金粉制成的胎体材料,均匀性更好,力学性能明显优于传统机械混合法,相对密度达98.24%,硬度达100.4 HRB,抗弯强度达1127.45 MPa。

金刚石制品用Fe-Co-Cu预合金粉末的制备及其粒度控制

用共沉淀热分解法制备了用于金刚石制品的Fe-Co-Cu预合金粉。研究了共沉淀反应的pH值、温度、溶液浓度、加料顺序和速度对粉末粒度的影响,以及热分解条件对粉末粒度和含氧量的影响。用X射线衍射仪(XRD)分析粉末的物相组成,用扫描电子显微镜(SEM)观察其形貌特征。研究结果表明:采用快速并流共沉淀方式,当共沉淀反应pH值为6.5～7.0、反应温度为50～70℃、金属盐溶液A与复合沉淀剂溶液B浓度均为0.5～0.8 mol.L?1时,制得的前驱体粉末在510～550℃分解30～50 min,得到收得率高、含氧量较低、粒度适中的Fe-Co-Cu预合金粉末。

不同配比铁基预合金粉的胎体性能研究

对湿法冶金工艺制备的两种铁基预合金粉(Fe_(43)Co_(24)Cu_(33)和Fe_(56)Co_(14)Cu_(30),以下简称A和B)进行了性能研究,对其粉末颗粒的形貌和氧含量进行了对比分析,并经过750、800、850、900、950℃五种烧结温度制备热压烧结试样。通过阿基米德排水法测定烧结试样密度,利用HR-150A型洛氏硬度计测量烧结试样的显微硬度,利用三点弯曲法测定烧结试样的抗弯强度,使用扫描电子显微镜观察烧结试样的断口形貌。结果表明:随着烧结温度的提高,两种烧结试样的密度都呈增加趋势,当温度超过850℃后,密度变化逐渐趋于平缓;烧结试样的硬度都随着温度的升高先增加后降低,烧结试样B硬度在850℃以前要高于烧结试样A,且在800℃时达到最大值,当温度高于850℃时烧结试样A的硬度要高于烧结试样B;两烧结试样的抗弯强度都随温度的升高而增大;预合金粉A的烧结试样对温度敏感性较小,当温度达到850℃以后,晶粒几乎不在长大,预合金粉B的烧结试样对温度敏感性比较大,随着温度的升高,晶粒不断地长大。

Fe基预合金粉的结构及低温烧结性能研究

采用共沉淀法制备了Fe基预合金粉,并进行了不同温度下的烧结实验,对烧结后的试样块进行了力学性能测试及结构表征。结果表明,在共沉淀过程中该预合金粉已经形成了固溶体,实现了合金化,粉末的微观结构更有利于烧结的进行。预合金粉的烧结温度不宜超过900℃,最佳烧结温度为850℃,在此温度下试样具有较好的综合力学性能。烧结体的SEM观察表明在850℃烧结温度下材料的微观结构比较均匀,无明显晶粒长大,胎体材料对金刚石的包镶能力也最好。

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-N i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-N i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。

纳米晶W粉和W-Ni-Fe预合金粉的制备

采用高能球磨法制备纳米晶W粉和W-Ni-Fe预合金粉,研究了不同的球磨材质包括硬质合金球(CCB)、钨球(TAB)和球磨转速、球料比及球磨时间等条件对球磨后粉末性能的影响。利用XRD,TEM和EDX分析球磨后粉末的晶粒尺寸、晶格畸变、形貌、结构变化及颗粒成分变化。结果表明:高能球磨法可制得10nm^80 nm的W粉和W-Ni-Fe预合金粉,纳米级颗粒含量达80%以上。相同材质的钨球制得的纳米粉末综合性能较好。球磨过程中,粉末保持颗粒状结构,纳米级粉末颗粒形状最终趋于等轴化。

TiAl预合金粉末制备的研究进展

高品质的预合金粉末是以粉末冶金工艺制备高性能TiAl基合金材料的基础。介绍了目前可用于规模化生产TiAl预合金粉末的各种雾化制备技术,包括惰性气体雾化法、转盘雾化法和等离子旋转电极雾化法,其中惰性气体雾化法又分为等离子感应熔炼定向气雾化法和电极感应熔炼气雾化法。分析了各种雾化制备技术的特点,并对国内外TiAl预合金粉末制备的研究进展进行了综述。

稀土预合金粉在金刚石工具胎体中作用的微观机制

通过在金刚石工具胎体中添加La-N i预合金粉,利用扫描电镜对工具胎体的微观结构分析发现,稀土合金粉的适量加入可减少胎体中的孔隙,并使氧化物夹杂细小,圆化;La向Ti元素迁移,并向金刚石与金属基体界面偏聚。经X射线衍射分析发现,合金粉中的活性La能够还原Ti颗粒表面的氧化物薄膜,提高了Ti的活性,从而促进了Ti和金刚石的反应。证实了稀土对胎体材料具有催化活化和净化金刚石与金属基体界面等作用,提高了胎体材料对金刚石的粘结性能。

铁基超细预合金粉对花岗岩切割锯片锋利度的影响

通过测试胎体硬度、抗弯强度以及测定切割花岗岩的切割速度,分析了铁基超细预合金粉对改善胎体性能的作用,并研究了铁基超细预合金粉对干切圆锯片锋利度的影响。研究发现铁、铜、镍、锡构成的胎体中,超细预合金粉提高胎体的硬度和抗弯强度,使胎体对金刚石的包镶能力更强,从而提高胎体对金刚石的把持力,提高锯片的锋利度,并且某些情况下超细预合金粉可以完全替代钴粉而不降低锯片的锋利度。使用超细预合金粉时,含钴的和不含钴的锯片搭配较粗粒度40/45金刚石能提高切割效率;对于不使用超细预合金粉的、由铁、铜、镍和锡粉混合组成的不含钴的胎体,选择较细粒度50/60金刚石可提高锯片的切割效率。并且通过在其中添加钴粉发现,钴提高锯片的切割效率,防止锯片在切割过程中产生"烧刀"现象,并且添加钴的胎体选择较粗粒度40/45金刚石能提高切割效率。