ODS弥散强化铜合金.pdf

第3 4 卷第3 期 2 0 1 4 年0 6 月 矿冶工程 M D i D i GA N DM 哐T A L L U R G I C A LE N G 玳E E R D i G V 0 1 ．3 4 №3 J u n e2 0 1 4 O D S 弥散强化铜合金① 黄劲松1 ”，甘子呖1 ，张仲灵1 1 ．中南大学粉末冶金研究院，湖南长沙4 1 0 0 8 3 ；2 ．湖南特力新材料有限公司，湖南益阳4 1 3 0 0 0 摘要综述了0 D s 弥散强化铜合金的制备方法，对比了不同工艺的优缺点，分析了0 D s 弥散强化铜合金用途和市场。用一种低 成本的方法制备了含铝0 ．2 4 ％的0 D s 弥散强化铜合金，对应美国牌号为c 1 5 7 2 5 ，坯料的制备成本可控制在3 00 0 0 元／t ；所制备的 O D s 弥散强化铜合金的密度达到8 ．7 3g ／c m 3 相对密度9 9 ．1 ％，理论密度8 ．8 1 ∥c m 3 ，相对导电率8 2 ％I A c s 以上；0 D s 弥散强化铜 合金经过9 3 0 ℃热挤压，挤压比为1 4 ．6 ，热挤压态0 D S 弥散强化铜合金的室温抗拉强度5 3 0M P a ，经过9 0 0c C 退火6 0m i n 之后室温 抗拉强度5 0 0M P a 。最后展望了0 D s 弥散强化铜合金的应用前景。 关键词0 D s 弥散强化；铜合金；热挤压；电阻焊电极 中图分类号T G l 3 2 文献标识码A d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．0 2 5 3 6 0 9 9 ．2 0 1 4 ．0 3 ．0 2 9 文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 4 0 3 0 1 0 8 0 4 o x i d eD i s p e r s i o nS t r e n g t h e n e dC o p p e rA l l o y s H U A N Cj i n s o n 9 1 一，G A NZ i y a n 9 1 ，Z H A N GZ h o n g l i n 9 1 1 ．P 0 例如讹砒M 倒如e o r c 胁舰把，C e n ￡r 0 ZS o u 眈‰如e 巧妙，现口咿舰4 1 0 0 8 3 ，肌脚z ，佩i n 口；2 ．m 舳凡死屁 Ⅳe 剀舰￡e r i 。％C o 厶d ，y 秒D ，曙4 1 3 0 0 0 ，丑也凡。n ，C 危i n 口 A b s t r a c t T h em a n u f a c t u r em e t h o d sf o ro x i d ed i s p e r s i o ns t r e n 垂h e n e dc o p p e ra l l o y sw e r eo v e r v i e w e d ，a n dt h e a d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so fd i f 南r ℃n tt e c h n i q u e sw e r ec o m p a r e d ．T h ea p p l i c a t i o n sa n dm a r k e to ft h eo x i d ed i s p e r s i o n s t r e n 殍h e n e dc o p p e ra l l o y sw e r ea n a l y z e d 。A no x i d ed i s p e r s i o ns t r e n 甜h e n e dc o p p e ra l l o yc o n t a i n e d0 。2 4 ％a l u m i n i u mw a s p r e p a r e db yal o wc o s tm e t h o d ，t ow h i c ht h ec o I T e s p o n d i n gU S Ab r a n di s C 1 5 7 2 5 ．T h ep r e p a m t i o nc o s tf o rt h eb l a n kc a n b ee o n t r o l l e dw i t h i n3 00 0 0R M B y u a np e rt o n ．T h ed ￡n s i t yo ft h ep r e p a r e da l l o yi su pt o8 ．7 3 ∥e m 3 w i t har e l a n V e d e n s i t yo f9 9 ．1 ％a n dt h e o r e t i c a ld e n s i t yo f8 ．8 1g ／c m 3 ，a n di t sr e l a t i v ee l e c t r i cc o n d u c t i v i t yi s a b o V e8 2 ％I A C S ．T h e o x i d ed i s p e r s i o ns t r e n g t h e n e dc o p p e ra l l o yh a sa ne x t r u s i o nr a t i oo f1 4 ．6a f t e rh o te x t r u s i o na t9 3 0 ℃．T h er o o m t e m p e r a t u r et e n s i l es t r e n 殍ho ft h ea s h o t e x t r u d e do x i d ed i s p e r s i o ns t r e n 群h e n e dc o p p e ra l l o yi s5 3 0M P ab u tb e c o m e s 5 0 0M P aa f t e ra n n e a l i n gf o r6 0m i n sa t9 0 0 ℃．A tl a s t ，t h e 印p l i c a t i o np m s P e c t so ft h eO D Sd i s p e r s i o ns t r e n 疹h e n e d c o p p e ra U o yw a sd i s c u s s e d ， K e yw o r d s o x i d ed i s p e r s i o ns t r e n g t h e n i n g ；c o p p e ra l l o y s ；h o te x t l l l s i o n ；r e s i s t a n c ew e l d i n ge l e c t r o d e 自1 9 4 6 年I n n a n 利用表面氧化和机械球磨方法 制备出弥散强化烧结铝制品 s A P 之后，0 D s 弥散强 化金属材料得到广泛研究和蓬勃发展，O D s 弥散强化 铜合金也被开发出来，到2 0 世纪7 0 年代进入商品化 阶段。目前，美国、日本、法国等都已实现弥散强化铜 合金的规模化生产，美国的标准牌号C 1 5 7 1 5 ，C 1 5 7 2 0 ， C 1 5 7 2 5 ，C 1 5 7 6 0 ，对应于不同的铝含量和氧化铝含量。 国内于2 0 世纪6 0 年代开始，先后有中南大学、天津大 学、北京有色金属研究总院、昆明冶金研究所等高校和 科研院所开展了氧化物弥散强化铜合金的研究工 为种种原因一直未实现工业化生产“1 。 作为一种新型高温高导、高强高硬材料，0 D S 弥 散强化铜合金具有广泛的应用前景。比如用作电阻 焊电极、高压隔离开关导电杆、高速铁路电力机车架空 导线芯、等离子切割枪喷嘴、电火花放电电极、低压电器 触头及触头支座、电气工程开关触桥、继电器铜片、集成 电路引线框架、缝焊滚轮、电动工具换向器、连铸机结晶 器内衬、火力发电厂锅炉内喷射式点火喷孔、高温下使 用的导电排、大电流焊接电缆、高速列车异步牵引电动 机转子、整流子、微波管零件、导电弹性材料、高脉冲磁 作‘，洛阳铜加工厂、沈阳有色金属加工厂等企业都场导体材料、燃烧室衬套、先进飞行器的机翼或叶片前 在弥散强化铜合金的研发中做过大量的工作，但都因缘、热核实验反应堆 I ，r E R 偏滤器垂直靶散热片等。 ①收稿日期2 0 1 3 1 2 1 5 作者简介黄劲松 1 9 6 8 一 ，男，湖南安化人，教授，博士，主要研究方向为铜合金。 万方数据 第3 期黄劲松等0 D s 弥散强化铜合金 1 O D S 弥散强化铜合金的制备 弥散强化铜合金的制备方法包括非原位方法 直 接外加法 和原位合成方法。直接外加法由于加入的 粒子与基体不共格、界面强度低等多种因素的影响，性 能欠佳，一直没有在工程上得到应用。规模化制备的 弥散强化铜材料均使用原位制备方法生产1J 。 原位复合法是在金属基体内部发生化学反应原位 生成强化相，与直接添加强化相粒子制取金属基复合 材料相比，具有如下优点强化相与基体相之间为半共 格甚至完全共格接合，界面清洁、强度高；强化相粒子 更加细小且分布更加弥散均匀。原位合成比非原位合 成的弥散铜有着不可比拟的优势，产品性能更高。 O D s 弥散强化铜合金原位合成法研究、应用最广泛的 是内氧化法。内氧化法是利用低氧条件下c u ．灿合金 中氧会选择性氧化铝而原位生成甜0 ，的方法。s I n j t h 第一个提出用该方法制备弥散强化铜合金，后来R h i n e 和M e i j e r i n g 相继对此进行了改进。1 9 7 3 年美国S C M 公司用该法进行工业化生产，先后推出了C 1 5 7 1 5 、 c 1 5 7 2 0 、c 1 5 7 2 5 、c 1 5 7 6 0 等牌号的产品。内氧化法的 关键工序是C u A l 粉末的内氧化、c u ／A l 0 ，氧化粉末 的还原、C u ／A l O ，还原粉末的压制、C u ／A l O ，压坯的 烧结、c l l ／A 1 O ，合金的致密化。c u ．A l 粉末内氧化与 c u ／A l O ，氧化粉末还原的工艺参数差别不大。区别 最大的在于c u ／A 1 0 ，还原粉末的压制、C u ／A l 0 ，压 坯的烧结、c u ／A l 0 ，合金的致密化这几道工序。将压 制、烧结与热致密一次完成的方法，如在线热压或者热 等静压致密的方法，虽然工艺简单，但由于设备大、能 耗高、工作室小、单次生产周期长、能生产的产品规格 小，无法生产大规格的产品，设备的生产效能低 设备 贵且使用、维护成本高 导致产品的成本高从而大幅 降低其工程价值。还原后的C u ／A l O ，粉末按压制、烧 结、致密化工序依次完成时，粉末的压制可采用冷等静 压或模压的方式，致密化通常采用冷复压或压力加工 如轧制等方式。冷等静压设备的生产效能虽然高于热 压或热等静压的，但比模压低很多，其单次生产周期较 长，生产效率低、产品的形状不规则且尺寸受到限制。 产品密度偏低、成本高且合金锭的尺寸偏小是目前O D s 弥散强化铜合金工业化生产中的普通问题。 2 O D S 弥散强化铜合金的用途 2 ．1 电阻焊电极 电阻焊是指焊件组合后，通过电极施加压力，利用 电流通过接头的接触面与邻近区域的接触电阻发热进 行焊接的方法。电极是电阻焊机向焊件传输焊接电 流、焊接力和逸散焊接区热量的工具1 。电极材料必 须满足以下要求1 9J ①有足够的高温硬度与强度，再 结晶温度高；②有高的抗氧化能力，与被焊接材料形 成合金的倾向小；③在常温和高温都有合适的导电、 导热性；④具有良好的加工性能。随着自动焊机、焊 接机器人的使用频率越来越高，电阻焊的速度越来越 快、单次周期越来越短，这对电极材料的高温强度高温 硬度、抗软化温度和导电导热性能等又提出了更高的 要求。O D s 弥散强化铜合金作为电阻焊新型电极材 料受到重视，国内外典型的弥散强化铜电阻焊电极材 料的成分及性能见文献[ 1 0 ] 。 0 D s 弥散强化铜合金可以加工成各类点焊电极、 电极帽电极块、电极臂、缝焊轮等，根据美国的电阻焊 机制造者协会的标准R w M A ，属于Ⅱ类和某些Ⅲ类的 焊接操作使用电极。在焊接过程中，弥散强化铜电极 的寿命是普通Ⅱ类铬青铜电极的4 1 0 倍。邹家生等 对镀锌钢板电阻焊电极材料的研究与进展进行了综 述1 I ，与铬锆青铜相比，0 D s 弥散强化铜合金具有出 色的高温力学性能、抗软化温度 软化温度9 0 0c C 、 良好的导电性能 相对导电率8 0 ％～8 5 ％I A c S 和耐磨 性能。更主要的是O D S 弥散强化铜电极中弥散分布 着细小的氧化铝颗粒，可有效阻止锌原子和铜原子在 焊接高温区的互扩散，从而大大减小因互扩散而产生 的粘结所带来的电极损耗。 在电子、电器、电真空、电池等行业的组装点焊中， 针对铜、银、铝、镍等有色金属的焊接，弥散强化铜电极 显示出超凡的焊接性能。表现为焊接时，电极不易变 形，不粘结被焊接材料，焊接质量好，焊点无痕迹。娄 燕对铜铬合金，变形铜铬锆镁合金和O D s 弥散强化铜 合金这3 种高温高强高导铜合金进行了热变形对 比2 。，通过分析它们在不同温度下的应力应变曲线， 确定了它们的高温热稳定性及使用寿命，模拟了它们 作为电阻焊电极工作时的服役状况。研究结果证明当 电流越大、温度越高时，O D s 弥散铜合金电极的高温 强度越高，使用寿命越长，其次为铜铬锆镁电极、铜铬 电极表现最差。 0 D s 弥散强化铜合金电极在工作过程中形成帽 状 电极头部变化 的速率低，并且具有良好的抗熔敷 性，可将点焊过程中因修磨和更换电极作业而停机的 时间降低到最低限度，且不需要频繁地提高电流，从而 提高了工效、节约了能源。这对组装的连续生产线中 的机器人自动焊接操作来说是必须的。0 D S 弥散强 化铜合金作为电阻焊电极在发达国家得到了普通的应 用，我国的应用也在日益普及，O D s 弥散强化铜合金 用于电阻焊电极有着的市场份额越来越大。0 D S 弥 散强化铜合金是目前最好的电阻焊电极材料，这已经 万方数据 1 1 0 矿冶工程第3 4 卷 是业界的公论，我国目前只在高端使用，未完全替代铜 铬锆镁等铜合金电极，主要原因是其成本太高。 2 ．2 高压隔离开关导电杆 中铝洛阳铜业有限公司已具备年产O D s 弥散强 化铜合金5 0 吨以上的生产能力，其高压隔离开关导电 杆等已成为国内的知名产品。 2 ．3 低压电器触头材料 电触头是低压电器的“心脏”，根据其服役环境与 条件，电触头材料必须具备下列特性①良好的导电 性和导热性；②抗熔焊性；③耐电磨损性；④分断大 电流时不易发生电弧重燃；⑤低的截流水平；⑥低的 气体含量3 | 。O D s 弥散强化铜合金几乎具备以上所 有特性，有望在电器领域大显身手，国外已经成功使用 0 D S 弥散强化铜合金代替银基触头材料4 I 。采用 O D s 弥散强化铜合金作触点材料代替银基触头材料， 在直流马达开关中代替A g c d O 。，或A g c u ∞材料，寿命 达2 0 万～3 0 万次，而A g c d O ，，材料的寿命为1 0 万次， A g C u 。材料则仅为O ．2 万次。 2 ．4 整流子 已用0 D s 弥散强化铜合金制作直升飞机启动机 马达的整流子，用它的高强度来抵消在高旋转速度下 产生的高变形应力。O D S 弥散强化铜合金用作汽车 用燃料注射系统的浸入式燃料泵的整流子，由于具有 良好的耐磨性和耐腐蚀性，使整流子能在“酸性”汽油 的环境下高效工作。 3 0 D S 弥散强化铜合金生产新技术 作者已经开发出低成本生产O D s 弥散强化铜合 金的技术并重复了1 0 次以上，有效提高了0 D s 弥散 强化铜合金的密度，而且也能解决其尺寸放大的问题 并经过了中试规模验证。以现在掌握的技术，能半连 续生产过吨坯料，坯料的制备成本可控制在3 0o o o 元／吨以内。 美国s c M 公司所开发的G l i d c o p ，3 种合金A l 一1 0 、 A 1 ．3 5 、A 1 ．6 0 的成分与性能见文献[ 1 5 ] ，A 1 ．6 0 标准牌 号为c 1 5 7 6 0 。作者生产的合金含铝0 ．2 4 ％，对应美国 牌号为c 1 5 7 2 5 ，对应理论密度8 ．8 1 ∥c m 3 。产品密度 达到8 ．7 3 ∥c m 3 9 9 ．1 ％ 及以上，相对导电率8 2 ％ I A C S 以上。合金经过9 3 0 ℃热挤压，挤压比为1 4 ．6 ， 热挤压态合金的室温强度5 3 0M P a ，经过9 0 0 ℃退火 6 0 谢n 之后室温强度5 0 0M P a 。 4展望 4 ．1 O D S 弥散强化铜合金的潜在应用方向 O D S 弥散强化铜合金在大规模应用前必须解决 的问题一是提高弥散强化铜合金的密度以提高其导电 能力，二是工业化规模低成本生产大尺寸的弥散强化 铜合金锭。当0 D S 弥散强化铜合金的密度提高而低 成本的大尺寸锭被生产出来，其巨大的增长空间将被 打开。 4 ．1 ．1 高速铁路电力机车架空导线芯””o我国交 通运输线上普遍使用的是铝合金电车线和钢铝复合电 车线，这些电车线不同程度地存在着导电性能差、抗蚀 性能不足的严重缺陷，这大大增加了电车线的更换频 率，也影响正常的交通运输秩序，造成经济损失。硬铜 电车线后来代替了铝合金电车线和钢铝复合电车线， 但硬铜只有冷作硬化一种强化机制，而且其强度的保 持能力较弱，在自然时效作用下，其强度会逐渐下降， 特别在大载荷电流通过时产生的热效应作用下强度出 现加速衰减的现象，硬铜又被高温高强高导铜合金所 替代㈣。 文献[ 1 9 ] 列出了国内外已经产业化或正在试制 的铜合金接触线的主要技术性能指标。与高温高强高 导铬锆镁青铜相比，0 D s 弥散强化铜合金的抗软化温 度以及在高温下的导电导热能力进一步提高。在载流 条件下，其耐磨性是c u A g 合金的l o ～2 0 倍。O D s 弥 散强化铜合金是高温高强高导铜合金最佳的替代材 料，在高速铁路接触线上具有广阔的应用前景。 4 ．1 ．2 等离子切割枪喷嘴目前国内等离子切割枪 喷嘴使用的材料主要为铬青铜。用于等离子切割枪的 铬锆青铜见行业标准Y s ／T 5 8 4 2 0 0 6 。随着等离子切 割机在机械行业的逐步推广应用，割枪喷嘴的市场很 大且其份额在不断增长。等离子切割枪喷嘴是易耗 材，当等离子切割枪连续工作时，每4h 至少必须更换 一套忙0 。。从发达国家对等离子切割机的使用情况来 看，我国等离子切割机在机械加工行业还有很大的增 长空间。等离子切割枪喷嘴产品有单件质量较轻，批 量较大的特点，而这正是粉末冶金生产的优势与长处， 0 D S 弥散强化铜合金的综合成本完全可以降到与铬 锆青铜等离子切割枪喷嘴相当，性价比则远超铬锆镁 青铜。 4 ．1 ．3 电火花电极 电火花加工用工具电极材料应 满足高熔点、低热胀系数、良好的导电导热性能和力学 性能等要求，从而在使用过程中具有较低的损耗率和 抵抗变形的能力心1 。。石墨电极可采用大的放电电流 进行电火花加工，因而生产率较高；粗加工时电极的损 耗率较小，但精加工时电极损耗率增大，加工表面粗糙 度较差。由于石墨具有高脆性，通常难以用机械加工 方法做成薄而细的形状，因此在精细复杂形状电火花 加工中的应用受到限制。且石墨电极损耗后以细小的 万方数据 第3 期黄劲松等0 D s 弥散强化铜合金 微粒进入电火药加工腐蚀液，使其脏化不易过滤，不受 设备使用人员的欢迎。纯铜是一种较好的电极材料， 它能获得较高的加工精度和较好的加工表面粗糙度， 且有高的材料去除率和低的电极损耗率。但是纯铜硬 度不高、耐磨性较低、抗软化温度也低，其电极损耗率 也有待提高。铬铜的导电导热性能好、硬度高、耐磨抗 爆、抗软化温度高，用作电火花电极具有直立性好、能 完成打薄片和细孔等纯铜难以达到的效果、能电蚀出 比较理想的镜面，对硬质合金等难加工材质表现良好。 铬锆青铜尽管比纯铜的价格要高得多，但越来越多地 被用做电极。而O D s 弥散强化铜合金作为电火花电 极时具有比铬锆青铜更优越的性能，如果其价格能降 下来，将为电火花加工作出巨大的贡献。 4 ．1 ．4 引线及引线框架O D s 弥散强化铜可用作二 极管等电子分立元件的引线，在气密封接时具有高温 强度保持能力强和刚性高，能多次嵌入线路板中。 O D s 弥散强化铜合金拉成丝后，可用作白炽灯的引 线。0 D S 弥散强化铜合金线的商温强度高，使其有足 够的高温保持能力，便于玻璃芯柱压制，同时引线又不 会过分软化，可以不要支承钼丝。鉴于O D S 弥散强化 铜合金极好的冷加工性能和强度，可缩小线径，而较细 的引线还能将灯丝的热损失减小到最小，这使灯泡可 以较小的功率得到较高的发光效率。 随着电子工业的飞速发展，大规模集成电路等电 子元器件的引线框架材料要求越来越高，过去占主导 地位的铁镍合金逐渐由铁青铜所取代，铁青铜已逐渐 成为引线框架的主流材料。0 D S 弥散强化铜合金引 线框架具有更好的高温强度、保持能力和刚性，能很好 地适应引线框架材料所要求的导电导热性能和力学性 能，是一种很有前途的引线框架材料。 4 ．1 ．5 继电器铜片O D s 弥散强化铜合金可取代某 些继电器中的普通铜合金，诸如磷青铜和铍铜。 4 ．1 ．6 导电弹性材料0 D s 弥散强化铜合金可用作 导电弹性材料，当温度大于2 5 0 ℃时，其强度超过 C u 2 B e 合金。 4 ．1 ．7 模具不锈钢制品拉伸模具材料一直沿用 合金铸铁、球墨铸铁或合金钢 C r l 2 、w 1 8 c r l 4 V 等。 这些模具材料与不锈钢 如s u s 3 0 4 、s u s 4 3 0 等 有较 大的互溶性，容易在制品与模具之间发生粘着，降低模 具寿命，在工件表面产生划痕滑伤，不仅严重影响不锈 钢制品的表面质量，而且提高产品的抛光成本。甚至 有时由于工件与模具之间剧烈摩擦，还会在工件与模 具之间发生冷焊现象，使模具报废。因此，寻求一种新 的材料克服拉伸不锈钢制品出现的表面划伤、划痕、拉 裂，使拉伸压延制品表面光滑不破损，易于抛光是今后 不锈钢制品模具材料的研究和发展方向。0 D s 弥散 强化铜合金有满足不锈钢模具要求的巨大潜力。 O D s 弥散强化铜合金可用作连铸模，H a z e l e t t 铸造 机的侧墙板。O D s 弥散强化铜合金具有导电导热性能、 硬度、耐磨抗爆、价格比铍铜和铬锆青铜模具材料优越 等特点，将在模具行业代替铍铜和铬锆青铜作为一般模 具材料。比如鞋底模具、水暖模具、光洁度高要求的塑 胶模具、等接插件、导丝等需要高强度导线的产品中。 4 ．2 O D S 弥散强化铜合金研究方向 O D s 弥散强化铜合金之所以在有应用潜力的方 向未得到应用，首先是其不能连续生产，导致制备成本 高，价格太贵，一般市售价为6 0 0 ～7 0 0 形k g 1 ，严重 妨碍了其推广应用。电商网上O D S 弥散强化铜合金 棒 其规格适合于机加工等离子切割枪喷嘴 市价为 6 3 0 元／蚝，与文献报道价格比较一致。O D s 弥散强化 铜合金在使用性能与工艺性能上存在尖锐的矛盾，且 一直没有很好地解决。 当以吨计的O D s 弥散强化铜合金大锭制备与成 本降低的问题解决之后，后续的研发重点一是加工工 艺如线材连续挤压拉拔工艺参数的控制等；二是一些 特殊的用途，如热核试验反应堆 I r I ’E R 偏滤器垂直靶 散热片的开发等。日本原子能研究所在通过热等压冲 击制备I T E R 外壳结构的过程中使用了0 D s 弥散强化 铜半环形槽板。O D S 弥散强化铜还可以应用于核聚变 动力发电机、核聚变反应堆中的冷却管、I T E R 应用的 E c H c D 电子回旋和电流驱动 天线镜设计等方面。 参考文献 [ 1 ] 陆艳杰，康志君，崔舜．氧化物弥散强化铜合金的研究与应用 [ J ] ．电工材料，2 0 0 5 2 2 卜2 4 ． [ 2 ]张家敏，亢若谷，彭茂公，等．产业化制备弥散强化铜材料的性能 及工艺研究[ J ] ．云南冶金，2 0 0 4 ，3 3 6 2 5 3 0 ． [ 3 ] 贾燕民，丁秉钧．制备弥散强化铜的新工艺[ J ] ．稀有金属材料与 工程，2 0 0 0 ，2 9 2 1 4 卜1 4 3 ． [ 4 ] 苏凡凡，张旦闻，赵冬梅，等．内氧化法制备A l O ，弥散强化铜合 金的组织和性能[ J ] ．特种铸造及有色合金，2 0 0 9 ，2 9 7 6 7 7 6 7 9 ． [ 5 ] 燕鹏，林晨光，崔舜，等．弥散强化铜合金的研究与应用现状 [ J ] ．材料导报，2 0 1 1 ，2 5 6 1 0 卜1 0 6 ． [ 6 ] 刘建．一种生产内氧化弥散强化铜铝合金的简化工艺[ J ] ．机 械工程材料，1 9 9 9 ，2 3 2 2 7 2 9 ，3 3 ． [ 7 ] 郭明星，汪明朴，李周，等．原位复合法制备纳米粒子弥散强化 铜合金研究进展[ J ] ．机械工程材料，2 0 0 5 ，2 9 4 卜3 ． [ 8 ]李美霞，杨涛，郭志猛，电阻焊电极用铜合金材料的研究进展 [ J ] ．河北工业科技，2 0 0 7 ，2 5 2 1 1 6 1 1 8 ． [ 9 ] 朱正行，严向明，王敏．电阻焊技术[ M ] ．北京机械工业出版 社，2 0 0 0 ． 下转第1 1 5 页 万方数据 第3 期贾洪声等金刚石复合片 P D c 的缺陷分析及优化制备 1 1 5 最后将①1 5m mP D c 样品经过线切割、刃磨及焊接过 程制作成了刀具，如图8 所示。在刀具的实际应用中， 得到了较理想的使用效果。 ◆ 图7P D C 结合界面及金刚石层的S E M 照片 3 结论 图8P D C 刀具照片 在高温高压条件下 5 ．2 5 ．6G P a ，14 0 0 ℃， 5m i n ，选用传压保温效果优良的组装材料，通过采用 N i 、F e 基合金高压熔渗技术，同时结合后期慢降温烧 结工艺，成功制备了①8 、①1 5m m 的P D c 。其界面复 合牢固，组织结构均匀、致密，裂纹、灰斑、脱层等缺陷 出现的几率明显降低；P D c 具有较好的耐磨性 磨耗 比为1 0 4 数量级 、较低的残余压应力 低于o ．1 6 G P a ，热稳定温度约为8 0 0 ℃；试制P D c 刀具的使用 效果良好。 参考文献 [ 1 ] B o v e n k e r kH P ，B u n d yFP ，H a uHT ，e ta 1 ．P r e p 锄t i o n0 f d i 锄o n d [ J ] ．N a t u r e ，1 9 5 9 ，1 8 4 1 0 9 4 ． [ 2 ] m f u n eT ，K u r i oA ，s a k 锄o t 0s ，e ta 1 ．u l t r a h a r dp o l y c r y s t a l l i n ed i a - m o n d 蜘”g m p h i t e [ J ] ．N a t u r e ，2 0 0 3 ，4 2 1 5 9 9 ． [ 3 ] H a l lHT ．s i I l t e r e dd i 锄o n d As y l l t h e t i cc a r b o n a d o [ J ] ．s c i e n c e ， 1 9 7 0 ，1 6 9 8 6 8 8 6 9 ． [ 4 ] w e n t o r fRH ，D e v r i e sRC ，B l l I l d yFP ．s i n t e r e d8 u p e r h a r dm a t 耐a l s [ J ] ．S c i e n c e ，1 9 8 0 ，2 0 8 8 7 3 8 8 0 ． [ 5 ]D 柚B ，A l l } I o n yG ．H o m o g e n e o u s 锄ds 衄l c t u r e dP c D ／w c c om a t e r i a l s f o rd r i Ⅱi n g [ J ] ．D i 锄o n d R e l a t e dM a t e r i a l s ，2 0 0 4 ，1 3 1 9 1 4 1 9 2 2 ． [ 6 ] M i n o n lA ，s h i n o b uY ，F u l I l i h i mu ，e ta 1 ．s y n t l l e s i so fp l o y c r y t a l l i n e d i 锄o n dc o m P a c tw i t l lm a 印e s i u mc a r b o n a t ea n di t sp h y s i c a lp m p e r - t i e s [ J ] ．D i 锄o n d ＆R e l a t e dM a t e r i a l s ，1 9 9 6 5 2 7 ． [ 7 ] usJ ，A k a i s h iM ，0 h s a w aT ，e ta 1 ．s i n t e r i n gb e h a v i o u ro f 出ed i a m o n d s u p e ri n v a ra l l o ys y s t e ma th i g ht e m p e m t u r ea I l dp r e s 8 u r e [ J ] ． J o u m a l0 fm a t e I i a l ss c i e n c e ，1 9 9 0 ，2 5 4 1 5 0 4 1 5 6 ． [ 8 ] 贾洪声，鄂元龙，李海波，等．铁基合金助剂制备金刚石复合片结 构及物性研究[ J ] ．功能材料，2 0 1 3 ，“ 1 7 2 4 7 3 2 4 7 6 ． [ 9 ] 贾洪声，马红安，王连儒，等．镍基合金制备P D c 复合界面特性研 究[ J ] ．功能材料，2 0 1 0 ，4 1 1 1 1 8 7 9 1 8 8 2 ． [ 1 0 ] 邓福铭，陈启武，黄培云．D D 结合型金刚石聚晶晶界结构及其 生长模式[ J ] ．矿冶工程，1 9 9 9 ，1 9 1 6 3 6 6 ． [ 1 1 ] 陈石林，陈启武，陈梨．聚晶金剐石复合体界面组织及界面反 应的研究[ J ] ．矿冶工程，2 0 0 3 ，2 3 6 8 2 8 5 ． [ 1 2 ]徐国平，尹志民，陈启武，等．聚晶金刚石复合片超高压烧结过程 的实验研究[ J ] ．高压物理学报，2 0 1 l ，2 5 3 2 0 0 2 0 6 ． 上接第1 1 1 页 [ 1 0 ] 刘平，田保红，赵冬梅．铜合金功能材料[ M ] ．北京科学出版 社，2 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