立方氮化硼磨具用金属陶瓷复合结合剂研究

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1、中文摘要本实验通过向Na20．B203-A1203．Si02基础陶瓷结合剂中分别添加金属粉(Cu、Al、Ni)及其合金粉(Cu合金、Al合金、Ni合金)等添加剂，通过机械球磨法制备出金属陶瓷复合结合剂。利用耐火锥法、平面流淌法、热膨胀系数测试仪、三点弯曲强度测试仪、摆锤式冲击强度试验机、阿基米德排水法、扫描电子显微镜和X．射线衍射仪等测试方法和分析设备，系统研究了上述金属或合金粉对基础陶瓷结合剂的耐火度、流动性、热膨胀系数及其磨具的抗弯强度、抗冲击强度、体积密度和气孔率、显微结构组织等性能的影响。同时还研究了

2、不同烧成温度和烧成气氛对金属陶瓷复合结合剂磨具性能的影响。实验结果表明，Cu和Cu合金的加入使陶瓷结合剂的热膨胀系数有所提高；Al的加入能降低结合剂的热膨胀系数。Cu和Cu合金对结合剂的耐火度和流动性有不同程度的影响，Cu的加入对结合剂的耐火度和流动性影响不大，而加入少量的Cu合金却能使结合剂耐火度明显增大、流动性大幅下降；Al和Al合金对结合剂耐火度和流动性的影响趋势相似，随着添加量的增多都能使结合剂的耐火度升高，流动性降低；Ni和Ni合金对结合剂的耐火度的影响规律一致，都是随加入量的增加先减小后增大，而对

3、流动性的影响略有不同。在适当的烧成温度下，Cu、AI和Al合金加入量分别为4叭％、2叭％、6叭％时均能很好的改善磨具试样的微观结构，大幅度提高磨具试样的强度；Cu合金加入量愈多，磨具试样强度愈好；Ni和Ni合金的加入量分别在6叭％、4叭％时也能改善磨具试样的微观结构，提高试样的强度。烧成气氛对磨具性能有一定的影响，添加相同金属或合金的磨具在N2中烧成的强度和微观结构比空气中烧成的差。关键词：立方氮化硼，金属陶瓷，结合剂，磨具，性能ABSTRACTCopper’Aluminum，Nickelandtheiral

4、loys(Copperalloy，Aluminumalloy，andNickelalloy)wereintroducedtoNa20．B203．A1203．Si02basicvitrifiedbondrespectiVeIy，andceramic／metalcompositebondswerepreparedbythemethodofmechanicalballmilling．Theirefrectsonthemainpropertiesofthevitrifiedbondandgrindingtoolsin

5、cludingref-ractoriness，fluidity，themalexpansioncoe币cient，bendingstrength，impactstren舒handmicrostructurewereinvestigatedusingrefhcto巧conemethod，planenowmethod，thermalexpansionlinearcoemcientdeternlinator，three_pointbendingstrengthtester，impactstren垂hmachine，

6、Archimedesmethod，scanningelectronmicroscope(SEM)andX．raydif仵actometer．MoreoVer，theinfluencesofdi腩rentsinteringtemperatureanddiff．erentatmosphereonpropertiesofceramic／metalcompositebondgrindingtoolswerediscussedcomparatiVely．Theexperimentalresultsshowedthatc

7、opperandcopperalloyincreasedthethenllaIexpansioncoefncientofthevitrinedbond，whiletheintroductionofaluminummadethethennalexpansioncoe筒cientdecrease．Therefractorinessandfluidi妙ofthebasicVitrinedbondwereinfluencedbycopperandcopperalloyatdif艳rentdegrees．Thecopp

8、ershowedslightinfluenceontheref’ractorinessandnuidity．Introducingalittlecopperalloycouldmakethebond’srefhctorinessincreaseobViouslyanditsnuiditydecreasegreatly．Therewasasimilarinfluenceonthebond’sref．r