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《聚晶立方氮化硼（pcbn）性能与平均自由程关系的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、聚晶立方氮化硼（PCBN）性能与平均自由程关系的研究第34卷第3期1998年5月蚺t与静挥GEOLOGYANDn砷sPEGID『cvd.34No.3May,1998一方氮恻PCBN与平均自由聚晶立方氮化硼()性能与平均自由程关系的研/…=壅:,,屋崖壁(冶盎部镝硪葡丐京?100083)(中国地质辜)彭先奇陈庆寿(冶盘部钢铁研究总脘?北京?iooo~)(中国地质大学?北京?100083)根据C~dand强度理论中平均自由程与材料性能的关系,通过一系列的试验和回归分析,研究了PCBN的内部结构,成份组成与萁抗压强度和磨耗比之
2、问的关系.建立了cBN粒度,结合荆捧人量与PCBN平均自由程,抗压强度,耐磨性之问的关系式,对提高衄N的性能具有重要的指导价值.髑词塑堕,自由程聚晶立方氮化硼是以立方氮化硼(CBN)徽粉为主要成份,并添加一定的添加剂,在超高压高温条件下烧结而成的,由于它具有热稳定性好,硬度高,对铁族金属的化学惰性优异,热传导性能好的特性,是加工硬而韧的难加工铁族金属材料的最佳工具材料.在切削加工工件时,PCBN刀片刃部受到1000℃的高温和切削力的作用,要求PCBN材料具有优良的性能.因此PCBN的强度和耐磨性一直是国内外研究人员十分关
3、心的重要问题.由于材料的性能最终是由材料的组织结构与成份所决定的.本文通过一系列的试验,测试和回归分析,并借鉴Godand强度理论,围绕PCBN的内部结构,成份组成与强度,耐磨性的关系,深人研究了PCBN的抗压强度和磨耗比性能与平均自由程的关系.l试验和测试方法1,1PCBN样品合成方法首先将按一定粒度配比配制的皿N混合粉与结合剂(+Tic0.+B)按表'1中的配比称重配料,然后再在玛瑙钵中将料研磨混合均匀.将配混均匀的CBN和结合剂粉料装人石墨模具,置人真空炉内进行处理,真空炉内保持高于1×lff2Pa的真空度,最高处
4、本文1997年10月收到,王梅编辑.理温度850'E,保温1h.将处理后的料按图1所示的合成块组装结构进行组装,并在DS--O29型6×104KN压机上合成.合成的PCBN试样规格为8ⅡⅡ凸×4ⅡⅡ凸.叶腊石环叶躺石立方块白云石内衬环∞结台剂碳管图1台成块组装结构示意图叶艚石块边长为36.5田Ⅲx36.5田Ⅲ×36.5衄:合成腔体直径018叫.白云石内村管外径为鲫】砷,内径018mm.高加ⅡD1.2PCBN的磨耗比测定方法将合成的PCBN样品参照人造金刚石聚晶磨耗比测量原理进行:在规定的转速和负荷条件下使PcBN聚晶体和
5、TIAt0z,AP100×16×加规格的SiC陶瓷平行砂轮在规定的装置上相互对磨.按式(1)计算:A=置篆(1)弛质与勘探1998妊式中:A一磨耗比;尬一砂轮磨耗量;蛆—咖N磨耗量;五一修正_燕数,以砂轮喷坑值3..70为标准.1.3PCBN的抗压强度的测定先将PCBN样品在普通磨床上将两端磨平.然后在2t级万能材料试验机上进行试样压馈试验.由下式确定:=P/丌r2(2)式中:一抗压强度,(kSV,~);P一加载负荷,(k;r～试样半径,(nn).1.4PCBN的平均自由程及其测量方法原始平均粒度和结合剂掺人量的函数,并
6、可用下式计算:P=(3)式中:—cBN原始平均粒度;,一cBN的体积分数;P—平均自由程;Ns一单位面积上连续的CBN颗粒数将PCBN样品磨抛光后,在扫描电镜下选取3个不同枧场的背反射电子象照片中测量lO一12个单位面积上的Ns和,,取平均值代人(3)式即可算出P值.篓要苎CBN.考三均謇,苎表l是不伺CBN原始平均粒度,iN.i-哺t-J曼平竺:三曼结合验合磊的磨耗兰CBN中元长～兼并等情况出现,则平均自由程是CBN晶粒…～～—……一一…cBN平均原结台荆人量(w【%)始粒径测试项目4810I2l52025平均自由程_
7、J(坤1)0.0470.3250.∞10l1.埘
8、_777髓抗压强度(1lf,)179.4273.63l0.23o1.9279.32306唐耗比(xl护)1.50830l】808.407.203.94平均自由程0Ol120.14240.386o749o.9871.,45()W∞抗压强度一(rm)1∞.50230.1.7拼.13∞.1290.5磨耗比(x1)O.9o6.8o8.9o9.759.306.40平均自由程(Ⅲ10.O咐0.O42O1晒0.研0817l0971.532Wl4抗压强度(m).722D5脚.7310.3
9、347.1340.8281.5磨耗比(x)口.803.7055010柏9.477.8037l平均自由程0.008O.o410.10l0.铷0.819(W抗压强度(rm)85.51204241.3柳.5斯.43523唐耗比(x)很差<O32.∞3.104.9D7.303分析与讨论3.1PCBN的平均自由程与CBN
