鐵鈷合金論文0

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1、金剛石工具專用FeCo合金的研究張興中河南卡斯通科技有限公司2009-12-29金剛石工具專用FeCo合金的研究摘要該研究采用濕法制備鐵鉆介金Fe80Co20,包覆在鐵粉顆粒周圍，使其在作為金剛石工具制造或粉末冶金鑄造時(shí)能夠充分利用有限的鉆資源，提髙鉆的利用率。試驗(yàn)通過工藝試驗(yàn)、替代試驗(yàn)、切割試驗(yàn)及添加試驗(yàn)進(jìn)行熱壓及應(yīng)用性能研究。結(jié)果表明Fe80Co20具有良好的熱壓性能，在某方向替代同比例的Co粉以后，能夠改善粉末的燒結(jié)溫度和胎體的硬度、抗彎。鐵鉆也具有純鉆粉不具有的一些性能，比如在金剛石工具中使用鐵鉆合金比相同鉆含量的金剛工具更耐磨更能出方數(shù)。關(guān)鍵詞：合金包覆利用率一、前言在金剛石工具

2、中，粘結(jié)劑的作用是用來固結(jié)切削元件-一金剛石。金屬粘結(jié)劑包括電沉積金屬和合金、燒結(jié)金屬和合金粉末制成的A金。金屬粘結(jié)劑為金剛石工具使用時(shí)需要具備如下特點(diǎn)：1、其與金剛石膨脹系數(shù)要接近；2、與金剛石接觸角要??；3、對(duì)骨架材料有好浸潤(rùn)性；4、適宜的力學(xué)性能；5、燒結(jié)溫度、成形壓力低；6、合適的尺寸和形狀。據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，中國石材總產(chǎn)量、石材出口量和石材消耗量均達(dá)到世界首位，擁有多條先進(jìn)的石材牛產(chǎn)線，是名符其實(shí)的石材牛產(chǎn)大國。同時(shí)金剛石制品在D1Y市場(chǎng)形成了一定的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。但是隨著制品市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)口漸激烈，提高金剛石工具的質(zhì)量，就成為制吊市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)制勝的重要保證。雖然金剛石的品級(jí)質(zhì)量、粒度和濃度對(duì)金

3、剛石工具有決足性的作用，強(qiáng)碳化物形成元素也能提高金剛石工具的壽命，但是捉高胎體對(duì)金剛石的把持力也是提高金剛石鋸片切割效率與壽命的一個(gè)關(guān)鍵因素。胎體對(duì)金剛石冇好的把持力，金剛石就不會(huì)過早脫落，并具冇最大的凸出高度，切割時(shí)鋒利，效率高。在國外鉆資源豐富，有的國外金剛石工具生產(chǎn)商其至用純鉆粉來制造金剛冇工具，這是因?yàn)殂@在金剛石工具的制造中具有優(yōu)界的熱壓燒結(jié)性能，但我國鉆資源貧乏，鉆價(jià)格較高,近年來我國的金剛石工具商為降低成本盡可能減少在金剛石工具中鉆的用量，但制造出來的工具性能并不突出。為解決此問題我們結(jié)合市場(chǎng)實(shí)際情況開發(fā)出鐵鉆合金，在細(xì)顆粒鐵粉表而包覆一層鉆，在金剛石工具的制造屮有效提高鉆的利

4、用效率，同時(shí)也降低金剛石工具制造成本。。二、合金的制備1、材料1.1主要材料項(xiàng)目含量粒度產(chǎn)地工業(yè)級(jí)CoS0421%天津工業(yè)級(jí)NaC0394.91%河南桐柏鐵粉96%以上500H北漂1.2輔助材料BaCL2溶液石墨模具：40X3.2X8石墨模具：20X10X10石墨模具：40X3X42主要試驗(yàn)設(shè)備設(shè)備名稱產(chǎn)地型號(hào)熱壓燒結(jié)機(jī)鄭州金海威試驗(yàn)用石材切割機(jī)微型尚頻感應(yīng)加熱電源鄭州金海威WH-VI-16洛氏硬度計(jì)山東萊州試驗(yàn)儀器總廠HR-150A不銹鋼攪拌器上海恒麥機(jī)械有限公司開刃機(jī)鄭州金海威真空T燥箱江蘇無錫振動(dòng)篩河南新鄉(xiāng)銃鉆床河南鄭州ZX7025架盤藥物天平上海還原爐河南焦作球磨機(jī)自制抗彎儀自制液

5、壓機(jī)鄭州金海威CP-1003試驗(yàn)配方3.1Fe80Co204合金制作匸藝流程原料檢測(cè)一配料5料溶解一h攪拌引發(fā)反應(yīng)一=卯邀譽(yù)盍飩7,使反應(yīng)進(jìn)仃沉淀劑I檢測(cè)合格V一粉碎過篩V—還原處理一干燥脫水一洗滌包裝4.1試驗(yàn)條件4.1.1物料溶解及反應(yīng)的發(fā)牛按一定比例，把物料和軟化水加入不銹鋼攪拌器中，啟動(dòng)攪拌機(jī)器攪拌加速物料的溶解。攪拌5?15分鐘后，確保應(yīng)溶解的物料完全后，攪拌狀態(tài)下緩慢加入沉淀劑溶液心動(dòng)反應(yīng)發(fā)牛，并持續(xù)攪拌5~15分何。反應(yīng)完畢的物料置于加熱器上加熱至沸騰，確保反應(yīng)進(jìn)行完畢。4.1.2物料的洗滌加熱反應(yīng)完畢的物料注入軟化水適當(dāng)攪拌后靜止，待物料沉積后取出上層清液，并檢測(cè)清液中的S

6、04?-的含量。反復(fù)注入軟化水直至上層清中經(jīng)檢測(cè)無S04?-為止。4.1.3物料的烘干沉積的物料屮除含有結(jié)晶水外也含有游離水，烘干可以脫去兒乎所有的游離水和大部分結(jié)晶水。烘干時(shí)采用真空T燥箱烘干，真空度為?0.08??0.()6MPa、溫度95?105度，持續(xù)真空干燥時(shí)間為8-12小時(shí)，而后在保護(hù)狀態(tài)下降溫至室溫時(shí)出料。4.1.4物料的粉碎和篩分干燥后的物料采用球磨機(jī)粉碎，并使用標(biāo)準(zhǔn)篩篩分。粒度范圍分為?150目~200目。4.1.5物料的還原處理烘干后的物料需要在還原爐中還原處理。還原處理工藝為750°C?780°C/600s?700s.經(jīng)還原處理的物料輕微結(jié)塊，經(jīng)球磨處理后篩分為+20

7、0日、-200日?+300日、-300日?+400H、-400H4個(gè)粒度段，經(jīng)過防氧化處理后即可作為產(chǎn)品包裝。5鐵鉆合金的性能5.1鐵鉆介金高性能檢測(cè)比重瓶密度7.42?7.52g/cm3熱壓坯破度82±3松裝密度2.27?2.28g/cm3抗彎強(qiáng)度630KN變形不斷冷壓坯密度5.6?5.77g/cm3流動(dòng)性無燒結(jié)密度7.5?57.62g/cm35.2熱壓燒結(jié)性能対鐵鉆合金性能的影響521、熱壓溫度對(duì)硬度、抗彎、密度的影