Fe-Cu-Ni-Sn基磨邊輪胎體組織和性能研究.pdf

1、隨著我國(guó)瓷質(zhì)墻地磚產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，各生產(chǎn)廠家對(duì)瓷質(zhì)磚坯磨邊用的金剛石磨邊輪的性能也提出了更高的要求，而用于包鑲金剛石磨粒的金屬胎體對(duì)磨邊輪的使用性能起著關(guān)鍵性作用。鐵基胎體因價(jià)格低廉，方便配制而得到廣泛的應(yīng)用，但不同廠家生產(chǎn)的胎體性能差距很大，使得磨邊輪的鋒利度和壽命差異顯著。
　　本文采用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡及能譜分析、X射線衍射等組織分析方法，以及致密度、硬度、抗彎強(qiáng)度測(cè)試、耐磨性試驗(yàn)等性能檢測(cè)手段，研究了燒結(jié)溫度對(duì)單質(zhì)

2、機(jī)械混合粉、預(yù)合金粉燒結(jié)體組織性能的影響；探究了Fe-Cu-Ni-Sn基磨邊輪胎體配方的燒結(jié)工藝，進(jìn)一步分析了分別添加不同含量單質(zhì)Zn粉、CuZnSn預(yù)合金粉對(duì)鐵基胎體組織及性能的影響，從而得到綜合性能較好的鐵基胎體。研究結(jié)果對(duì)確定金剛石磨邊輪鐵基胎體的燒結(jié)工藝和粘結(jié)劑的添加量提供一定的理論依據(jù)和數(shù)據(jù)參考。
　　結(jié)果表明，單質(zhì)機(jī)械混合粉燒結(jié)體的組織主要由(Cu,Sn)，(Cu,Zn)固溶體及Cu41Sn11和 Cu5Zn8金屬間化

3、合物組成。隨著燒結(jié)溫度的升高，與單質(zhì)機(jī)械混合粉燒結(jié)體組織相比，預(yù)合金粉燒結(jié)體的組織更細(xì)小，針狀相更多，且物相組成中出現(xiàn)了新相 Cu6Sn5；相同工藝條件下，兩種燒結(jié)體致密度相差不大，預(yù)合金粉燒結(jié)體硬度值高于前者，但抗彎強(qiáng)度低于前者。
　　升高燒結(jié)溫度，延長(zhǎng)保溫時(shí)間，增大燒結(jié)壓力均使得鐵基胎體組織中灰色(Cu,Sn)基固溶體相數(shù)量增多，黑色相由富鐵相、(?-Fe,Ni)和Fe4Cu3化合物組成，其中部分黑色組織被灰色相分散，以 Ni

4、4Sn、Cu41Sn11為主的亮灰色組織稍有減少。鐵基胎體的致密度隨燒結(jié)溫度的升高，保溫時(shí)間的延長(zhǎng)呈先增大后減小的規(guī)律，硬度整體呈上升趨勢(shì)，抗彎強(qiáng)度呈先增大后減小的趨勢(shì)；燒結(jié)壓力對(duì)致密度和硬度影響較小，抗彎強(qiáng)度也呈現(xiàn)先增大后減小的規(guī)律，耐磨性變化趨勢(shì)與硬度值變化趨勢(shì)類似。優(yōu)化得到的鐵基胎體燒結(jié)工藝為燒結(jié)溫度：750℃，保溫時(shí)間：3min，燒結(jié)壓力：20kN，此時(shí)胎體的致密度為99.7％，硬度值為103.5HRB，抗彎強(qiáng)度為869.1MP

5、a，磨損量為272.6mg。
　　與原鐵基胎體相比，添加單質(zhì)Zn粉后鐵基胎體組織中主要物相組成基本不變，但出現(xiàn)了少量Cu0.61Zn0.39相；隨著Zn含量的增加，亮灰色組織逐漸減少，灰色組織逐漸增多，深灰色組織變化不明顯。添加預(yù)合金粉后鐵基胎體組織中出現(xiàn)了Cu0.61Zn0.39、CuZn2新相，其余組成相不變；隨著預(yù)合金粉含量的增加，組織變化特點(diǎn)與添加Zn粉時(shí)類似。隨著Zn或預(yù)合金粉含量的增加，鐵基胎體致密度和硬度整體均呈下降