數(shù)控精密超硬(TiC-Al-Co-cBN-納米碳管)立方氮化硼刀具增韌研究.pdf

1、CNC加工技術的普遍應用，促進了超硬刀具的迅猛發(fā)展，尤其是PcBN刀具。采用高溫高壓燒結工藝對cBN與結合劑組分Al、TiC、Co以及Al-Co合金構成的混合體系進行燒結實驗，同時研究了結合劑含量與PcBN燒結體性能的關系。采用掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線能譜（EDS）、X射線衍射（XRD）等分析手段對試樣進行物相、組織和成分分析，并使用顯微硬度測試儀和自制落球式抗沖擊試驗儀對樣品進行硬度和沖擊韌性測試，獲得了不同組分合成PcBN沖

2、擊韌性和顯微硬度，并通過分析其與微觀組織間的相互關系，以及Al-Co合金對燒結片綜合性能的影響，得到了結合劑Al、Co含量的最佳配比方案。
　　實驗結果表明：在1400~1650℃、90 MPa條件下，Al與cBN發(fā)生反應，生成AlN、AlB12和AlB2，TiC與cBN發(fā)生反應，生成TiN和TiB2，Co與cBN發(fā)生反應，生成CoN和Co2B；Al、Co合金化后得到的產(chǎn)物Al5Co2和Al13Co4在經(jīng)過高溫高壓后并沒有完全消失

3、，而是以Al20Co4的形式繼續(xù)存在，在某種程度上提高了燒結體的硬度與沖擊韌性。通過硬度及沖擊韌性測試分析，得到結合劑的最佳配比為：10 wt％Al和10 wt%Co。
　　根據(jù)得到的最佳配比方案，在結合劑中添加納米碳管（CNT），研究其對PcBN綜合性能的影響。在HTHP燒結過程中，CNT并未與cBN和結合劑發(fā)生化學反應，但是由于其極強的吸附力，其表面吸附有cBN和結合劑；并且CNT的加入還促進cBN與結合劑的粘結效果，使得燒結