烧结温度对cBN-Al-Ti体系原位合成PcBN的影响

于文霖^1,2，吴一^1,2，吴新泽¹，莫培程¹，虞琦峰¹

1. 桂林理工大学材料科学与工程学院2. 广西有色金属及材料加工重点实验室

摘 要：采用高温和超高压条件原位合成聚晶立方氮化硼（PcBN）。利用X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电镜（FSEM）、能谱分析（EDS）研究烧结温度对cBN-Al-Ti体系原位合成PcBN的物相、显微结构、相对密度、气孔率和力学性能的影响。结果表明:在超高压5.5GPa、高温1400～1600℃之间,随着烧结温度的升高,PcBN中的物相组分从中间相转变为稳定相TiB₂、六方相氮化铝（hAlN）、TiN;PcBN中的cBN颗粒通过反应生成的物相彼此连接。随着烧结温度的增加,增强相棒状晶TiB₂长度减小,表面气孔减少。断裂过程中存在棒状晶的拔出和断裂机制;气孔率随烧结温度的升高显著减小,相对密度增加;烧结温度为1600℃时,PcBN的综合力学性能最佳,显微硬度为44.1GPa,抗弯强度为859.3MPa。

关键词：PcBN;烧结温度;原位合成;力学性能;