【摘 要】
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人造金刚石由于超高硬度、高强度、良好耐磨性等优点,在现在工业中得到了广泛地应用。但是,人造金刚石很脆,作为刀具时易产生崩刃现象,一定程度上限制了其在切削领域的发展。近年来,随着金属基复合材料的出现,结合黄铜良好的导热性和延展性,以及钢铁材料的高强度,可制备出综合性能优异的金属基复合刀具材料,从而克服人造金刚石作为刀具材料时存在的不足。本文利用较大粒径（粒径介于200μm～250μm之间）人造金刚石
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人造金刚石由于超高硬度、高强度、良好耐磨性等优点,在现在工业中得到了广泛地应用。但是,人造金刚石很脆,作为刀具时易产生崩刃现象,一定程度上限制了其在切削领域的发展。近年来,随着金属基复合材料的出现,结合黄铜良好的导热性和延展性,以及钢铁材料的高强度,可制备出综合性能优异的金属基复合刀具材料,从而克服人造金刚石作为刀具材料时存在的不足。本文利用较大粒径（粒径介于200μm～250μm之间）人造金刚石颗粒以及铜粉、锌粉和铁粉,通过粉末冶金法制备可用于石料切削加工的人造金刚石增强铜基/铁夹层复合材料（AD/Cu-Fe夹层复合材料）。根据铜基体的熔点,设定了五组烧结温度（740℃、750℃、760℃、770℃、780℃）,研究了烧结温度对AD/Cu-Fe夹层复合材料的力学性能和微观组织的影响,并以不同工艺制备的具有相同结构的AD/Cu-Fe夹层复合材料作为对照组,通过调控烧结温度以期得到比对照组性能更加优异的AD/Cu-Fe夹层复合材料。利用SEM、EDS、XRD分别对AD/Cu-Fe夹层复合材料的微观组织形貌、元素分布及成分进行了表征。结果表明:（1）当烧结温度在740℃～780℃之间,人造金刚石颗粒并未发生明显的石墨化现象。经球磨混粉后,人造金刚石颗粒的分布较为均匀,且与铜基体之间形成良好的结合界面。（2）770℃制备的AD/Cu-Fe夹层复合材料拥有最佳的密度（7.114g/cm3）和致密度（94.9%）,与对照组相比,其密度和致密度均提高了6.4%。（3）由于AD/Cu-Fe夹层复合材料将铁作为过渡层金属,保证了其具有良好的抗弯强度。当烧结温度达到770℃时,AD/Cu-Fe夹层复合材料的抗弯强度高达1076MPa,是对照组的1.2倍。（4）销盘磨损试验结果表明:当烧结温度在740℃～780℃之间,随着烧结温度的不断上升,AD/Cu-Fe夹层复合材料的耐磨性和硬度先增大后减小。在770℃烧结的复合材料得到最佳的耐磨性,是对照组的4.2倍。
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