【摘要】：PcBN復合片脫層等問題是合成過程中的常見問題,文章采用C掃描設(shè)備對復合片脫層的過程進行了研究。雖然影響復合片質(zhì)量的因素很多,但復合片脫層會導致復合片性能下降,文章主要比較了不同合成壓力對PcBN復合片質(zhì)量——特別是內(nèi)部結(jié)合質(zhì)量的影響。對復合片脫層的原因進行了分析,認為實質(zhì)上是不同材質(zhì)結(jié)合后存在殘余應(yīng)力,釋放的應(yīng)力過大會導致脫層現(xiàn)象,匹配好工藝壓力利于復合片質(zhì)量穩(wěn)定,對復合片生產(chǎn)有一定指導意義。
【圖文】：

～７ＧＰａ，本文重點以壓力差異作為研究的方向。現(xiàn)將部分工作小結(jié)與同行分享，不足之處望多指正。１試驗條件主要設(shè)備包括：Φ５６０缸徑六面頂壓機合成設(shè)備、真空處理設(shè)備、數(shù)控車床刀具性能檢測設(shè)備、Ｃ掃描刀具材料評測設(shè)備、刀具磨床做刀設(shè)備。主要原材料包括：ｃＢＮ微粉、硬質(zhì)合金、葉蠟石、堵頭、鈦片、鉬杯、碳鹽罐。２試驗內(nèi)容將ｃＢＮ及粘結(jié)劑粉料［３］混合均勻，用真空機組將粉料活化處理，采用金屬鉬杯裝入粉料，再裝入碳鹽管、葉蠟石塊中，復合片組裝示意見圖１。圖１復合片組裝示意圖Ｆｉｇ．１ｃｏｍｐａｃｔａｓｓｅｍｂｌｙｄｉａｇｒａｍ合成試驗以合成壓力為變量，其它條件控制不變，研究復合片內(nèi)在結(jié)合質(zhì)量、外觀質(zhì)量。表１為合成壓力實驗的工藝參數(shù)，壓力用Ｐ表示，功率用Ｗ表示，合成時間用Ｔ表示，壓力試驗６００片，生產(chǎn)驗證數(shù)量１０００片，結(jié)果介紹在表２中。３實驗數(shù)據(jù)及分析３．１壓力對復合片外觀缺陷質(zhì)量的影響表１壓力范圍內(nèi)，合成的復合片沒有發(fā)現(xiàn)長斑和裂紋等外觀缺陷，壓力、功率及時間在工藝范圍內(nèi)，合成壓力的變化對復合片外觀長斑、裂紋沒有明顯影響，當壓力在Ｐ＋７以下時，都沒有長金剛石，而在合成壓力達到Ｐ＋８～Ｐ＋９時出現(xiàn)有些復合片長金剛石現(xiàn)象，隨著壓力增加復合片長金剛石幾率增加，合成壓力對復合片長金剛石有明顯影響，，合成腔中有鈷、石墨，當進入金剛石生長區(qū)，合成腔就會長金剛石，導致復合片變脆進而品質(zhì)下降，因此需匹配工藝參數(shù)避免金剛石生長。３．２壓力變化與復合片脫層（內(nèi)在復合質(zhì)量）的關(guān)系３．２．１ＰｃＢＮ復合片脫層現(xiàn)象的產(chǎn)生過程對不同壓力下合成的復合片進行

圖２壓力Ｐ＋２ＭＰａ復合片內(nèi)部缺陷脫層變化過程圖Ｆｉｇ．２ｃｈａｎｇｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｄｅｆｅｃｔｄｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｐａｃｔｕｎｄｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆＰ＋２ｍｐａ圖３壓力Ｐ＋９ＭＰａ復合片內(nèi)部質(zhì)量圖Ｆｉｇ．３ｉｎｔｅｒｎａｌｑｕａｌｉｔｙｏｆｃｏｍｐａｃｔｕｎｄｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆＰ＋９ｍｐａ３．２．２ＰｃＢＮ復合片脫層概率與壓力變化、復合片放置時間變化的研究：對不同工藝壓力合成的復合片分期掃描觀察，起初經(jīng)Ｃ掃描檢測無脫層的復合片，放置一段時間后再進行Ｃ掃描，發(fā)現(xiàn)有一些復合片出現(xiàn)脫層，放置時間不同，出現(xiàn)脫層的幾率有差異，因此除了壓力變化是脫層現(xiàn)象的主要因素外，放置時間也是一個影響因素，對此展開實驗研究，表１說明了不同壓力下，由于放置時間不同，對應(yīng)復合片脫層的比例變化，脫層比例指脫層復合片數(shù)與總數(shù)的比值。表１復合片內(nèi)部缺陷檢測表———復合片脫層情況與壓力變化表Ｔａｂｌｅ１ｃｏｍｐａｃｔｉｎｔｅｒｎａｌｄｅｆｅｃｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔａｂｌｅ－ｃｏｍｐａｃｔｄｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｃｈａｎｇｅｔａｂｌｅ壓力（ＭＰａ）Ｐ＋１Ｐ＋２Ｐ＋３Ｐ＋４Ｐ＋５Ｐ＋７Ｐ＋８Ｐ＋９Ｗ（Ｗ）ＷＷＷＷＷＷＷＷＴ（ｓ）ＴＴＴＴＴＴＴＴ復合片外觀缺陷長斑無無無無無無無無長金剛石無無無無無無１５．６％３３．３％裂紋無無無無無無無無復合片內(nèi)部缺陷：放置Ｎ天脫層復合片的比例（％）１天００００００００７天００００００００１４天３３．４２０００００００２１天３３．４４００２０１５．７０００

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本文編號：2692991