超细纯PcBN的微结构与性能表征

【作者】 邓雯丽； 邓福铭； 赵烨； 张盼； 雷青； 马向东；

【机构】 中国矿业大学(北京)超硬刀具材料研究所； 北京潭龙叶蜡石传压密封技术研发中心；

【摘要】 聚晶立方氮化硼(Pc BN)是目前高速数控加工的较理想的刀具材料。它是以c BN微粉为原料在有或无粘结剂参与,高温高压条件下烧结而成的聚结体。粘结剂的存在使Pc BN的性能整体低于c BN单晶[1]。因此,如何利用利用c BN的优异力学性能制备出纯Pc BN目前已成为近年来国内外关注的热点[2-3]。本文在国产Y-500Y六面顶压机上利用增压技术,采用1μm c BN微粉,在烧结压力7Gpa、烧结温度1700℃、烧结时间6min.条件下制备了纯c BN烧结体样品。SEM观察表明,样品中的c BN晶粒约为0.2-0.5μm[图1(a)],EDS能谱分析结果表明样品中只存在B和N元素,不含其他元素[图1(b)];XRD衍射分析表明,样品中除c BN之外未出现h BN相[图2(a)],进一步拉曼光谱分析结果表明,样品中只出现了1060cm-1和1307cm-1两个c BN的特征峰,而未出现h BN的特征峰(1366cm-1)[图2(b)],说明烧结体中c BN晶粒未出现逆转化,烧结体为纯Pc BN。经测试结果表明,烧结体硬度为HV365O、磨耗比为6906、抗压强度为1.96GPa。说明烧结体中已形成大量c BN-c BN直接结合的三维立体聚晶结构。更多还原