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《压力烧结工艺对铜-石墨复合材料的性能影响03》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、压力烧结工艺参数对铜-石墨复合材料性能及组织的影响叶雨顺左孝青(昆明理工大学材料科学与工程学院,云南,昆明,650093)摘要:采用粉末冶金的方法,以配比为铜89wt%、铁5wt%、锡4wt%、石墨2wt%的粉末为原料,预压成形后采用气氛保护-压力烧结技术进行铜-石墨复合材料的制备实验,探讨了不同的工艺参数如烧结温度、压制压力、烧结压力、烧结保温时间对材料物理性能如相对密度、硬度、电导率的影响,得到优化的制备工艺参数:压制压力为400MPa,保压时间3min,烧结压力200MPa,烧结温度870℃,烧结保温时间2.5h。最终制得了相对密度0.945,硬度66.3HB,电导率6.2MS
2、/m的铜-石墨复合材料。关键词:气氛保护压力烧结铜-石墨复合材料中图法分类号:TG146.4文献标识码:AEffectionofPressureSinteringProcessParametersonCopper-GraphiteCompositeMaterialPropertiesandMicrostructureYE-YushunZUO-Xiaoqing(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,KunmingUniversityofScienceandTechnology,YunNan,Kunming,650093)Abstract:Usin
3、gpowdermetallurgymethods,andcopper-89wt%,iron-5wt%,tin-4wt%,graphite-2wt%ofthepowderastherawmaterials,preloadafterformingtheprotectiveatmosphere-thepressuresinteringtechnologyforcopper-graphitecompositesexperimentstoexplorethedifferentprocessparameters,suchassinteringtemperatureandcompactingpre
4、ssure,thesinteringpressure,sinteringholdingtimeonthephysicalpropertiesofmaterials,suchastherelativedensity,hardness,conductivity,toobtaintheoptimizedprocessparameters:pressingpressureof400MPa,holdingpressuretime3min,sinteringpressure200MPa,sinteringtemperatureof870℃sinteringholdingtimeof2.5h.Ev
5、entuallygotrelativedensity0.945,hardness66.3HB,conductivity6.2MS/mcopper-graphitecomposites.Keywords:protectionoftheatmospherepressuresinteringcopper-graphitecomposites1.引言在实际生产中,粉末冶金法是制备铜-石墨复合材料的主要方法,常规粉末冶金方法的制备工艺较为复杂、能耗较大,制得的产品组织均匀性较差、致密度较低,性能指标远未达到使用要求。尤其是随着铁路列车不断提速,原有的受电弓滑板零件己经不能满足现在高速和准高速机
6、车的使用要求。提速要求,急需开发一种新型制备技术来简化制备工艺,降低能耗,提高产品的致密度,最终制得各性能指标能够满足使用要求的铜-石墨复合材料。为适应列车提速要求,急需开发一种新型制备技术来简化制备工艺,降低能耗,提高产品的致密度,最终制得各性能指标能够满足使用要求的铜-石墨复合材料。利用自制气氛保护压力烧结设备制备铜-石墨复合材料,在烧结过程中引入烧结压力来提高材料的烧结活性,降低材料的烧结温度,解决铜-石墨复合材料烧结困难的问题,获得能够满足使用要求的铜-石墨复合材料。研究了不同的压制压力、烧结压力、烧结温度对铜-石墨复合材料性能(烧结后相对密度、表面硬度、电导率等)的影响规律
7、,以期对压力烧结制备技术的开发应用提供有益的参考。2实验2.1原材料材料质量分数wt%M目数纯度(%)铜(Cu)89-200≧99铁(Fe)5-200≧98锡(Sn04-200≧99.5碳(C)2-300≧99.85实验用材料包括电解Cu粉、Fe粉、Sn粉、石墨粉等,具体化学成分组成级性质如表1所示。表1原材料化学成分2.2实验设备实验所用主要设备包括:(1)坩埚式电阻炉,型号SG2-5-12,最高工作温度1200℃。(2)液压式压力试验机,型号JYE-2