论文部分内容阅读
本文简述了聚晶立方氮化硼复合片的历史、现状、发展以及做为一种刀具材料所具有的优异性能及其应用。指出了国内PcBN复合片性能差的一个重要原因是可加工性较差。本文以合成的PcBN复合片具有可加工性为前提，研究了影响PcBN复合片性能的各种因素及合成工艺。
本文分别进行了混合粉末法和渗透法实验，实验研究了从复合片的配料到烧结生产过程中的各个因素对两种生产方法合成的复合片的性能影响，并将各工艺因素对两种生产方法的影响进行了对比。
主要研究内容有：(1)研究了添加剂种类、粒度、加入量、cBN粒度及不同粒度级配对PcBN复合片性能的影响。结果表明采用混合法时用陶瓷添加剂烧结的复合片耐磨性好，而采用金属粘结剂时复合片的抗弯性好，渗透法只适合采用较低熔点的金属粘结剂；添加剂粒度越细、加入量越少复合片耐磨性越好，但抗弯强度相应降低：在一定范围内cBN粒度越细复合片的性能越好，但过细时因前处理工艺条件的限制，复合片性能反而下降，其中渗透法更适合细粒度的cBN烧结。(2)研究了真空处理对复合片性能的影响，结果表明采用的真空处理条件越好复合片的性能越高，而采用相同的处理工艺时采用渗透法比采用混合法烧结的复合片性能要好。(3)研究了添加剂在渗透法中的存在形式，研究发现渗剂采用整体片状时复合片的各项性能都较好，粉状次之，散状小块较差：渗剂在石墨管中的不同位置时，电阻差异不大，以渗剂在石墨管上部时最大：渗剂处在合成腔体的高温端时，复合片的导电性、耐磨性和抗弯强度都较好。(4)实验研究了工艺参数对两种合成方法的影响，结果表明随着压力的升高，复合片的耐磨性增加，但到一定值后趋于稳定，而过高的压力会导致复合片脱层或长金属线现象；合成温度和时间都有一最佳范围，时间过短或过长、温度过高或不足，均使复合片的耐磨性下降：在其它情况相同时，渗透法烧结比采用混合法需要的温度更低，但时间需相应延长。(5)研究了采用不同合成方法合成的PcBN刀具切削对比实验，结果表明渗透法在部分性能上优于混合法。
本文认为，对于制造超硬颗粒直接接合的复合片，采用渗透法比用混合法在许多情况下具有更理想的强度和耐磨性。因此渗透法合成复合片是一种很有前途的合成方法，应该进行深入的研究及推广。