金刚石工具用Cu-10Sn-x Ni合金的制备和性能表征

刘震鹏^1,2，闫志巧²，陈峰²，王顺成²，龙莹³，吴益雄⁴

1. 中南大学材料科学与工程学院2. 广东省材料与加工研究所3. 广东工业大学机电工程学院4. 广州晶体科技有限公司

摘 要：采用球磨法制备了4种不同Ni含量的Cu-10Sn-x Ni （x=15、30、45和60,质量分数,%）预合金粉末,分别经820、850和880℃热压烧结制备成合金块材,对预合金粉末和合金块材的微观组织和机械性能进行表征与检测。结果表明:球磨法制备的预合金粉末中出现了Cu3.8Ni相,当Ni含量增加到60%时,还出现了Ni3Sn相和非晶相。随Ni含量的增加和烧结温度的升高,烧结合金中Sn元素的偏析现象得到有效抑制,组织均匀性显著提高,同时合金的密度、抗弯强度和弯曲弹性模量均相应提升。但增加Ni含量对合金的硬度影响不大。880℃热压烧结制备的Cu-10Sn-60Ni合金具有最佳的综合性能,其硬度、抗弯强度和弯曲弹性模量分别100 HRB、1308 MPa和75.6 GPa。

关键词：金刚石工具;Cu-Sn-Ni合金;微观组织;抗弯强度;弯曲弹性模量;