张鹏
- 作品数：6 被引量：10H指数：2
- 供职机构：中国矿业大学（北京）超硬刀具材料研究所更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金中央高校基本科研业务费专项资金北京市自然科学基金更多>>
- 相关领域：化学工程理学金属学及工艺更多>>
- 高压烧结Al-Ti-cBN复合材料结构表征及界面形成机制研究被引量：4
- 2018年
- 实验采用粒度为W10的cBN微粉,利用六面顶压机进行高压烧结,烧结温度、压力、烧结时间分别为1550℃、5.6 Gpa、180 s。利用SEM、EDS、XRD、TEM对样品进行微观形貌、元素分布、物相组成分析,研究其微观组织结构及形成机制。结果表明,cBN与Al、Ti发生放热反应,其反应产物Al N在高温条件下转变为液相,使逆转化的h BN晶粒溶解,并发生cBN晶粒析出、长大过程,形成cBN-cBN直接键合;cBN与硬质合金界面存在2~3μm的特殊熔体合金过渡区,其主要成分为Co和Al Ti合金。
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- 关键词：立方氮化硼微观形貌物相组成
- 新型组装方式烧结纯PcBN材料
- 2021年
- 为降低合成纯PcBN的温度和压力条件,改进合成腔体内的组装方式:使用横截面积更小的高导电型石墨管,采用双加热管设计和填充大尺寸的白云石。采用新型组装方式,在高温超高压条件下用粒度尺寸为10μm的cBN的微粉合成出纯聚晶立方氮化硼(PcBN)烧结体。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对烧结体的微观形貌和物相进行分析,同时测试烧结体的致密性、显微硬度以及抗压强度。结果表明:采用新型组装方式可在相对较低的烧结温度下得到性能良好的纯PcBN样品。在压力为7.5 GPa,温度为1700℃下烧结得到的纯PcBN的组织结构致密度最好,其硬度达到了3992.7 Hv,高于传统PcBN材料的硬度,且样品中形成大量的cBN–cBN颗粒间键合,有效提升了烧结体的综合性能。
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- 关键词：高温高压
- 烧结压力对整体PCBN刀具微结构与性能的影响及作用机理被引量：1
- 2018年
- 将粒度尺寸5μm的CBN微粉与黏结剂Al的混合粉末在国产六面顶压机上高压烧结制备整体PCBN材料,通过对样品磨耗比、显微硬度的测试与分析获得了较优的烧结工艺参数:烧结压力5.4GPa、烧结温度1500℃和烧结时间240s。测得样品的显微硬度为3897HV5(加载时间15s),磨耗比为8750。SEM、TEM观察和XRD衍射分析表明:提高烧结压力可使CBN颗粒产生一定的塑性流动,抑制烧结过程中CBN颗粒表面逆转成hBN;黏结剂Al可与CBN颗粒表面反应形成中间产物AlN和AlB2,在CBN颗粒之间形成牢固的陶瓷中介结合,并消除CBN烧结过程中残余的hBN,从而提高整体PCBN刀具的性能。
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- 关键词：微结构
- 烧结温度对整体PcBN材料性能的影响及作用机理被引量：2
- 2017年
- 实验采用粒度为W10的cBN微粉在国产六面顶压机上进行高压烧结,通过对样品磨耗比、显微硬度的测试与分析,获得了合成整体PcBN材料较优的烧结工艺参数:烧结压力为5.4GPa,烧结温度为1500℃,烧结时间为240s,其显微硬度为HV3897、磨耗比为8750;结合SEM、TEM、EDS、XRD对整体PcBN烧结样品的微观形貌、元素分布及物相组成进行分析。结果表明,整体PcBN材料高压烧结聚结机理为cBN颗粒的高压破碎及塑性变形,是cBN-cBN直接结合和cBN颗粒表面与粘结相的冶金反应形成的cBN-M-cBN中介结合,同时得出粘结剂反应生成了固结性能良好的AlN和硬度与韧性较高的AlB_2,提高了粘结相的硬度和韧性。
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- 关键词：淬硬钢灰铸铁
- 纯PCBN高压烧结行为与工艺规律被引量：2
- 2018年
- 采用粒度为10μm的纯cBN微粉在不同的高压烧结工艺参数(烧结压力、温度和时间)下制备了纯聚晶立方氮化硼(PCBN)烧结体。利用扫描电镜观察了PCBN烧结体的微结构,并测试了其耐磨性和抗压强度,进而讨论了压力、温度和烧结时间对纯PCBN烧结体性能的影响规律。结果表明:对纯PCBN烧结体性能影响最大的因素是烧结压力,其次是烧结温度和时间;在本实验条件下,当压力为9GPa、温度为1 700℃和烧结时间为240s时,高压烧结得到的纯PCBN烧结体样品性能最优,其磨耗比为10 200,抗压强度为2.52GPa。
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- 关键词：耐磨性抗压强度
- 不同TiN含量整体式PCBN复合材料微观组织及性能研究被引量：2
- 2019年
- 在高温高压烧结条件下以TiN为主要结合剂,加入一定量的Al,研究TiN含量对整体聚晶立方氮化硼(PCBN)复合材料微观组织与力学性能的影响。分别对烧结样品进行物相组成分析、微观结构观测以及体积密度和硬度测试。结果表明:CBN与结合剂TiN、Al反应生成TiB2、AlN,TiN与Al发生反应生成Al3Ti,TiN与反应生成物AlN、TiB2、Al3Ti等构成黏结相均匀分布于CBN晶界周围,牢固地将CBN晶粒黏结在一起,有效地提高了整体PCBN复合材料的结合强度。低含量TiN对整体PCBN的致密度和硬度均有一定程度的提升,在TiN、Al、CBN的质量分数分别为10%、10%、80%时,整体PCBN复合材料的力学性能达到最佳。
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- 关键词：TIN结合剂
