超硬材料燒結(jié)制品生產(chǎn)的預(yù)合金粉應(yīng)用問(wèn)題

        羅伯誠(chéng) 磨商網(wǎng)四川大學(xué)科技園磨料磨具產(chǎn)學(xué)研合作基地技術(shù)支持總工

　　眾所周知，超硬材料燒結(jié)制品是由超硬材料磨粒和金屬粉末（往往是多種金屬粉末）按一定配比均勻混合后，再壓制、燒結(jié)而成的。在這里，主要對(duì)超硬磨粒起包裹、“把持”作用的金屬粉末被稱(chēng)為“結(jié)合劑”。

　　迄今為止，國(guó)內(nèi)大多數(shù)超硬材料燒結(jié)制品生產(chǎn)企業(yè)仍然習(xí)慣于使用單質(zhì)金屬粉按照設(shè)計(jì)配方進(jìn)行配料（有點(diǎn)像“揀中藥”）。這種沿革歷史的配料方法有其明顯的缺陷：混合粉料組分配比很難做到均勻。其直接后果是造成燒結(jié)制品的質(zhì)量控制出現(xiàn)問(wèn)題，制品的性能難以穩(wěn)定，不易達(dá)到“專(zhuān)業(yè)級(jí)”產(chǎn)品的要求水準(zhǔn)。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈和對(duì)產(chǎn)品性能提升的追求，預(yù)合金粉逐漸走到了超硬材料燒結(jié)制品生產(chǎn)的前臺(tái)。

　　預(yù)合金粉和單質(zhì)金屬粉配料的特點(diǎn)比較

　　對(duì)于從事超硬材料燒結(jié)制品生產(chǎn)的人們來(lái)說(shuō)，*為熟悉的預(yù)合金粉當(dāng)推663青銅粉。它是由專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家預(yù)先制成的合金粉，燒結(jié)制品生產(chǎn)廠(chǎng)家可以拿來(lái)就用，其方便程度就像“中成藥”。下面的表格對(duì)單質(zhì)粉和預(yù)合金粉作出了基本比較。（見(jiàn)表1）

　　不過(guò)，目前可供超硬材料燒結(jié)制品生產(chǎn)廠(chǎng)家選用的預(yù)合金粉品種還不多，迫使人們走了一條“中間道路”，將預(yù)合金粉與單質(zhì)粉混用，預(yù)合金粉的優(yōu)勢(shì)難以充分得到發(fā)揮。這種狀況的改變有待預(yù)合金粉生產(chǎn)廠(chǎng)家和使用廠(chǎng)家共同努力。

　　使用預(yù)合金粉無(wú)需大的工藝調(diào)整

　　在粉末冶金領(lǐng)域，與生產(chǎn)工藝制定或調(diào)整相關(guān)的金屬粉末工藝性能通常有如下幾種：

　　1、松裝密度 金屬粉末在松散狀態(tài)下自由落入已知體積的容器中，測(cè)得的單位體積質(zhì)量。

　　2、搖實(shí)密度（又稱(chēng)振實(shí)密度） 已知體積容器中的金屬粉末經(jīng)機(jī)械振動(dòng)后，其密度不再增加的終止數(shù)值。

　　3、流動(dòng)性 金屬粉末填充一定形狀容器的能力。

　　4、壓縮性 金屬粉末在壓制過(guò)程中的被壓縮能力。

　　5、成型性 金屬粉末被壓制后，其壓坯保持既定幾何形狀的能力。

　　迄今為止，在預(yù)合金粉的使用實(shí)踐中，除去有時(shí)需要適度增大一點(diǎn)成型壓力之外，并未出現(xiàn)需要對(duì)現(xiàn)行工藝實(shí)行重大調(diào)整的跡象。

　　值得關(guān)注的非晶合金粉末

　　物質(zhì)是晶態(tài)還是非晶態(tài)，取決于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中原子的排列是長(zhǎng)程有序排列還是相反。非晶合金原子間結(jié)合是金屬鍵，而非共價(jià)鍵，所以其特性多與金屬相關(guān)。目前，已能制出的非晶合金有好幾百種，其組元從二元系到八元系合金都有，涵蓋Pd、 Pt、Au、Ln、Ce、Nd、Pr、Er、Ho、Mg、Ca、Cu、Ti、Fe、Co、Ni、Zr基等合金體系，是具備優(yōu)異理、化、力學(xué)性能的結(jié)構(gòu)與功能材料。把非晶合金粉末用于超硬材料燒結(jié)制品定有意想不到的結(jié)果。

　　在看不到的“市場(chǎng)之手”持續(xù)作用下，可以預(yù)期，未來(lái)的超硬材料燒結(jié)制品將會(huì)形成中、低端產(chǎn)品主要由單質(zhì)粉制作，高端產(chǎn)品主要由預(yù)合金粉（含非晶合金粉）制作的局面。人們將拭目以待。

　?。_伯誠(chéng)， 720研究所、四川大學(xué)、教育部輻射物理及技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；羅林，四川大學(xué)超硬材料實(shí)驗(yàn)室。）

　　本文轉(zhuǎn)載于《磨料磨具》雜志第15期，參考磨商網(wǎng)鏈接：

　　http://www.momo35.com/cn/zhuanti/zazhi/index.htm