含磷预合金粉对铁基金刚石工具胎体组织性能影响的研究

发布时间：2024-03-02 00:52

　　磷元素可有效降低金刚石工具胎体的烧结温度,提升胎体力学性能,抑制金刚石热侵蚀。本文以CuP8、FeP24两种含磷预合金粉作为研究对象,运用SEM、EDS、XRD、硬度、致密度和抗弯强度等分析测试手段,研究了不同合金系的含磷预合金粉对铁基金刚石工具胎体组织性能的影响。研究发现,FeP24预合金粉由FeP化合物相和Fe₂P化合物相共同构成,热压烧结性较差;CuP8预合金粉由单质Cu相和Cu₃P化合物相构成,热压烧结性较好;CuP8预合金粉对金刚石热侵蚀的抑制作用优于FeP24预合金粉,而金刚石发生一定程度的热侵蚀后却可以提升金刚石与包镶胎体间的结合强度。将含磷预合金粉加入到Fe-Cu-P三元系胎体中进行烧结后发现,CuP8预合金粉已经熔化,铜磷粉胎体由含铁固溶体Cu(Fe)相、Fe₃P化合物相以及α-Fe基体相组成,Cu₃P化合物完全转化为Fe₃P化合物;FeP24预合金粉则无法熔化,由于新生的Fe₃P“环状相晕”具有隔绝作用,除上述三种相外,还含有未转化为F...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1金刚石晶体结构示意图

制形成的一种等轴面心立方原子晶体。金刚石结构稳定，碳原子间键合牢固，使得金刚石极为坚硬，是自然界中天然存在的最坚硬的物质。图1-1金刚石晶体结构示意图除了超硬，金刚石还具有超耐磨、耐腐蚀、较耐高温等优良特质，是不可多得的工具材料[1]。考古研究发现，早在公元前四世纪，古印度人就....

图1-2金刚石工具

过特制的高温高压静电设备，首次制备出人造金刚石，金刚石工具才得以在工业生产中大规模应用。图1-2金刚石工具截至2015年，全球金刚石产量已达160亿克拉，金刚石工具已广泛应用于国防工业、地质勘探、高铁、汽车、石材等领域，并形成了百亿级的市场规模[3-5]。我国石油、矿产....

图1-3球形颗粒的烧结模型

（a）粘结阶段（b）烧结颈长大阶段（c）闭孔隙球化缩小阶段图1-3球形颗粒的烧结模型（1）黏结阶段烧结初期，粉末颗粒间由原始的点、面接触，通过形核、长大等过程形成晶体结合的烧结颈。此阶段中，粉末颗粒内部的晶粒不发生变化，粉末颗粒外形、烧结体密度基本不变，但烧结体强度、导电性....

图1-4热压烧结工艺曲线示意图

机械科学研究总院硕士学位论文4图1-4热压烧结工艺曲线示意图1）Ⅰ阶段加热至500℃左右，在此阶段将会发生粉末颗粒表面氧化物的还原，吸附气体解吸逸出，低熔点组分熔化等现象。粉体颗粒间处于图1-3（a）所示的阶段，此阶段可以快速升温来节能增效。2）Ⅱ阶段在Ⅰ阶段所达到的最....

本文编号：3916077