放电等离子烧结Ti3SiC2/金刚石复合材料的组织结构与磨削性能

摘要

采用Ti3SiC2粉体和不同粒度的金刚石颗粒为原料,通过放电等离子烧结制备Ti3SiC2结合剂/金刚石复合材料,研究金刚石粒度与烧结温度对该材料的物相组成、显微形貌以及磨削性能的影响.结果表明,烧结过程中,Ti3SiC2分解生成Si与TiCx.当金刚石粒度较细(W20)时,金刚石表面的C元素与TiCx充分反应,生成厚度约为1μm的TiC过渡层,Ti3SiC2结合剂/金刚石复合材料中存在许多孔隙,烧结温度为1200~1400℃时,该材料的主相是TiCx,TiC和Ti3SiC2,当温度升高至1500℃时,主相为TiC,含有少量Ti3SiC2;金刚石粒度较粗时(30/40,120/140目),在1200℃温度下烧结的复合材料的主相均为Ti3SiC2与TiCx,1500℃下烧结时,含30/40目金刚石的复合材料主相为TiC和Ti5Si3,含少量Ti3SiC2,含120/140目金刚石的复合材料主相为TiC,含少量Ti3SiC2.用粒度为120/140目的金刚石颗粒制备的Ti3SiC2结合剂/金刚石复合材料的磨削性能最好,当烧结温度为1400℃时,磨耗比达到6857.