预合金结合剂成分及烧结工艺对金刚石工具性能的影响

侯明^1,2，郭胜惠^1,2,3,4，高冀芸⁵，杨黎^1,2,4，王梁^1,2，叶小磊^1,2

1. 昆明理工大学复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室2. 昆明理工大学冶金与能源工程学院3. 昆明理工大学国家超硬材料先进制备技术国际联合研究中心4. 昆明理工大学微波能工程应用和装备技术国家地方联合工程实验室5. 云南民族大学化学与环境学院

摘 要：以Fe₄₀Cu₄₀Co₂₀预合金粉、Cu₈₀Sn₂₀预合金粉和WC粉为原料,通过真空无压烧结方法制得金刚石工具胎体样品,并采用扫描电子显微镜、洛氏硬度计、阿基米德排水法分析了预合金粉含量对样品微观形貌、硬度和相对致密度的影响。结果表明,Fe₄₀Cu₄₀Co₂₀预合金粉、Cu₈₀Sn₂₀预合金粉和WC粉含量分别为50%、40%和10%时,样品具有最佳的综合力学性能,胎体的相对致密度和硬度分别达到94. 6%和105HRB。在此基础上,探讨了最佳胎体配方条件下冷压压力及保温时间对样品力学性能的影响,研究发现冷压压力为45 MPa、烧结保温时间为30 min时,样品具有良好的综合力学性能。本工作可为建立金刚石工具的无压烧结方法提供前期实验探索。

关键词：预合金粉;真空无压烧结;烧结工艺;金刚石工具;力学性能;