P元素加入形式对铁基金刚石工具胎体组织性能的影响
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Sn含量对Cu基金刚石锯片胎体组织与硬度的影响李文生;姜威;冯力;王磊;路阳【摘要】Cu-based diamond composite ultra thin sawing matrixes were prepared through uniaxial die pressing and hot pressing technology using Cu based powders mixed with Co, Fe, Cr and Sn. The microhardness of Cu-based matrixes, microstructure and composition of hot pressed materials were investigated by microhardness tester, OM, SEM and XRD. The effectof Sn content on microstructure and microhardness of hot pressed Cu-based materials was also studied. The results show that the average hardness (HV0.1) of Cu-based materials is the lowest with 2% Sn, which is 885.82 MPa, and the highest with 12% Sn, which is 1914.72 MPa under the sintering condition of 700℃ and 8.2 MPa. With increasing Sn content from 2% to 6%, the contents of Cu and Sn solid solution increase, which leads to the increase of the average hardness. With the increase of Sn content from 8% to 12%, the content of Cu and Sn solid solution decreases but the content of mesophase of Cu and Sn increases, resulting in a maximum average hardness. The melt Sn will outflow, when the content of Sn is over 8%.%以Cu为基体,加入Co,Fe,Cr,Sn粉末,改变Sn含量,经过模压成形与热压,制备Cu基金刚石超薄切锯胎体材料,用显微硬度仪、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和X线衍射(XRD)表征该胎体材料的显微硬度、组织和成分,研究Sn含量对胎体组织和硬度的影响。
组分对金刚石工具铁基结合剂力学性能的影响
肖长江;王海阔;栗正新;尚秋元;朱玲艳
【期刊名称】《硅酸盐通报》
【年(卷),期】2014(33)7
【摘要】本文利用正交试验法研究了金刚石工具铁基结合剂中Cu、Ni、Sn-Zn、WC各成分对其力学性能的影响,同时分析了球磨混料时间和烧结温度对铁基结合剂力学性能的影响规律。
结果表明:混料时间为30 h、烧结温度为760℃时,铁基结合剂的抗弯强度最大,其值为457 MPa;铁基结合剂中Cu、Ni、Sn-Zn、WC各成分对其力学性能的影响程度不一,其中Cu对铁基结合剂的抗弯强度和硬度影响最大,Ni对铁基结合剂的冲击韧性的影响最大。
【总页数】4页(P1823-1826)
【关键词】铁基结合剂;正交实验;组分;力学性能
【作者】肖长江;王海阔;栗正新;尚秋元;朱玲艳
【作者单位】河南工业大学材料科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TB331
【相关文献】
1.Cu含量对铝基结合剂及其金刚石工具性能的影响 [J], 徐俊杰;万隆;宋冬冬;王俊沙;李颖颖;刘莹莹
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5.烧结工艺对铁基结合剂金刚石节块力学性能的影响 [J], 肖长江;赵延军;尚秋元因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
金属基金刚石工具结合剂中添加合金元素的研究进展司卫征袁慧张凤林王成勇(广东工业大学机电工程学院广州510006)摘要本文综述了金属基金刚石工具结合剂中添加各种合金元素的研究进展。
重点阐述了骨架材料、碳化物形成元素、稀土、非金属元素等在金属结合剂的作用及其影响机理。
关键词:金刚石工具,金属结合剂,合金元素Research advances of adding alloying elements in the bondof metal matrix diamond toolsSi Weizheng Yuan Hui Zhang Fenglin Wang Chengyong(Faculty of Mechanical & Electronic Engineering, Guangdong University ofTechnology, Guangzhou 510006, China)Abstract:In this paper the advances of several kinds of alloying elements added in the bond of metal matrix diamond tools are summarized. The effect and working mechanism of skeleton material, carbide-forming elements, rare-earth and non-metallic elements in the bond are discussed. Keywords: diamond tools, metal bond, alloying elements1.引言金刚石由于其极高的硬度被广泛应用于地质勘探和脆硬材料的切割、磨削及抛光等领域。
在最常用的金属基金刚石工具中,金刚石是切削元件,金属胎体用来固结切削元件,并使之有适当的出刃。
P对一种新型Ni-Fe基铸造高温合金组织和性能的影响肖旋;孙德山;刘状;王常帅;周兰章【摘要】Influence of P on the microstructure and mechanical properties of a newly developed cast Ni-Fe-based superalloy considered as steam turbine materials in 700℃ advanced ultra-supercritical power plants was investigated in this paper.The results show that adding of P increases the dendrite arm spacing and the segregation.After standard heat treatment,the addition of P has no influence on the major precipitates,which are γ′,MC and Ti(C,N),except promotes the p recipitation of M23C6 and reduces the size of M23C6.The tensile strength of the alloys with P properties doesn′t change dramatically,but the plasticity under 700℃/400MPa conditions decreases obviously.The change of mechanical dendrite addition keeps the same level as that without Paddition.However,the stress rupture life and coarsening and the increase of dendrite segregation are attributed to the dendrite coarsening and the increase of dendrite segregation,which reduce the strength of grain boundary and interdendritic area.%研究了P元素添加对一种700℃先进超超临界电站汽轮机气缸和阀体用新型Ni-Fe基铸造高温合金组织特征和力学性能的影响.结果表明:P元素的添加使合金枝晶组织粗化且合金元素偏析程度增大.经标准热处理后,合金的主要析出相为γ′相、MC型碳化物、M23C6型碳化物和Ti(C,N)型碳氮化物.P元素添加对析出相类型无明显影响,却增加晶界M23C6型碳化物的形核率并减小其尺寸.合金的拉伸强度随P元素的加入无明显变化,然而,700℃/400MPa条件下的持久寿命和塑性明显降低.合金力学性能的变化被归因于枝晶粗化和偏析程度增加引起的晶界和枝晶间强度降低.【期刊名称】《沈阳理工大学学报》【年(卷),期】2017(036)002【总页数】7页(P61-67)【关键词】P元素;Ni-Fe基铸造高温合金;组织特征;力学性能【作者】肖旋;孙德山;刘状;王常帅;周兰章【作者单位】沈阳理工大学材料科学与工程学院,沈阳110159;沈阳理工大学材料科学与工程学院,沈阳110159;沈阳理工大学材料科学与工程学院,沈阳110159;中国科学院金属研究所,沈阳110016;中国科学院金属研究所,沈阳110016【正文语种】中文【中图分类】TG141面对能源危机和环境问题,通过提高蒸汽温度和压力可以显著提高火电厂的发电效率,从而实现节能减排,因此,700℃超超临界燃煤发电关键技术成为“十二五”期间重要研究方向之一[1]。
铁基胎体材料成分对其性能的影响摘要:孕镶金刚石钻头是一种重要的钻探工具。
其钻探效率和使用寿命受到多种因素的影响。
其中,胎体材料对地质金刚石钻头的作用不可忽视。
其胎体主要由骨架材料和粘结金属构成,本次研究设计四种铁基胎体材料;采用热压烧结法制作相应试块;进行硬度和抗弯强度测定;比较、评价胎体的性能,并分析胎体成分对性能的影响;继而讨论试验胎体材料对岩层钻探的适应性,从而使钻探中的探头能够适应越来越复杂多变的地层。
关键词:孕镶金刚石;铁基胎体材料;硬度;抗弯强度。
引言:随着社会经济的持续发展、科学技术的飞速进步,各行业对能源的需求量越来越大。
相应地质勘探钻探量的急剧增加使能源开采面临着越来越高的挑战。
金刚石钻头是广泛应用于地质勘探、能源开发的重要钻探工具。
随着地质科学和钻探技术的快速发展,未来的钻探事业将会向更深地层发展。
所遇地层的各种条件会越来越复杂多变,不可预测性愈来愈大,故而钻探中对钻头性能的要求也会相应提升。
孕镶金刚石钻头是一种重要的钻探工具,其胎体材料对地质金刚石钻头的性能影响很大,胎体材料主要由金刚石骨架材料和粘结金属构成,因此合适的胎体配方设计对制作出适应于多种地层钻探,并具有良好钻进效率和使用寿命显得尤为必要。
本次研究设计出四种不同配方的铁基胎体材料,采用较为合适的热压烧结法制作样本,对样本进行洛氏硬度和抗弯强度测定,进而分析铁基胎体材料对其性能的影响。
1.铁基胎体研究现状国内外对金刚石钻头胎体的研究项目众多,概括起来,大致可以分为以下几个方面的研究:(一)、结合机理(金属胎体与金刚石结合);(二)、胎体合金体系;(三)、金属(合金)胎体材料的制备(烧结)方法;(四)、金属胎体材料的性能及评价体系。
就地质勘探孕镶金刚石钻头而言,以碳化钨作为胎体的骨架材料应用最为普遍。
而且,在生产实践中,碳化钨基胎体金刚石钻头收到了很不错的效果。
但是,这种钻头存在钻头应用广谱性差的缺点。
另外,近些年来碳化钨材料价格迅速升高,使得钻头生产的成本提高了很多,这就使得传统的碳化钨金刚石钻头市场竞争力和市场影响力急剧下降。
碳含量对高铁基胎体金刚石工具性能的影响韩娟;姚炯彬;葛启录;刘一波【摘要】采用粉末冶金方法制备高铁基胎体的金刚石工具.通过检测材料的硬度、密度、冲击韧性等性能,考察碳含量对高铁基胎体性能的影响.通过SEM,XRD等测试分析手段研究碳含量对胎体微观结构和相组成的影响.结果表明:胎体密度变化随碳含量的增加而具有波动性,碳含量为0.4%时密度达最大值7.65 g/cm3,碳含量为1%时密度获最小值7.47 g/cm3;未加入碳粉的胎体具有最高的抗冲击韧性值,随加入碳粉量的增加,冲击韧性急剧降低,含碳0.8%的胎体和含碳1%的胎体的冲击韧性值仅为1 J/cm2;加入碳粉的高铁基胎体的抗弯试样为脆性断裂.在碳含量高的情况下,胎体中孔隙多,胎体致密性差.【期刊名称】《粉末冶金材料科学与工程》【年(卷),期】2011(016)004【总页数】5页(P625-629)【关键词】铁基胎体;金刚石工具;碳含量;合金粉【作者】韩娟;姚炯彬;葛启录;刘一波【作者单位】中国钢研科技集团公司,北京100081;中国钢研科技集团公司,北京100081;中国钢研科技集团公司,北京100081;中国钢研科技集团公司,北京100081【正文语种】中文【中图分类】TF123;TQ1国内外许多研究者都开展了大量关于金刚石工具胎体的研究,根据胎体中主要成分的不同可归纳为Co基、Cu基、Fe基、WC基等几大类[1−4]。
其中铁基胎体的特点是价格最低廉,不足钴的1/50,资源上的优势和显著的经济效益使铁基胎体的研究成为金刚石工具行业的1个热点。
许多研究都集中在40%~60%的含铁量上,并通过添加不同的合金组元来实现性能的提升[5−9]。
添加组元的加入主要考虑2个方面[10−12]:一是经济性,添加剂的加入对胎体的成本不会造成大的影响;二是改善胎体性能的有效性。
在铁基配方中加入适量Ni 来提高胎体强度是1个有效的方法,但由于铁、镍会在高温常压下使金刚石发生石墨化,从而降低金刚石工具的锯切性能,所以铁基配方中的铁镍含量应控制在一定的范围内。
中国科学技术大学
硕士学位论文
金刚石的p型掺杂研究及应用
姓名:刘卫平
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理
指导教师:余庆选
20060501
中崮科学技术大学研究生院硕士学位论文
(a)
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Ramanshift(cm‘1)
(b)
图3-4掺杂时(GaN-N.B)成核情况的FESEM(a)kn
Raman光谱(b)
中H科学技术大学研究生院硕土学位论文
(d)
捌3.5外延生长的金刚石颗粒。
其巾,(a)、(b)为朱掺
杂样品GaN-N—A;(c)、(d)为倒掺杂样品GaN-N・B
另外,我t(]di样品OaN.N.A的表面』觋察到叫坑。
在金刚石的沉积过程中,温度是个非常重要的参数。
冉这种高湍的环境中制蔷金刚石,会对GaN利底造成一定的影响。
在罔3-6(a)一h我们观察到在衬底表丽存在着许多非常有规则的凹坑图案。
我们朋AFM对其j2|=行丁研究.如图3-6(b)中所示。
这些州坑是在金剐石沉织舵过程中Il躁予对GaN层的嘉I蚀造成『|勺。