基于有限元法分析温度场对PcBN-WC复合片的研究

作     者：李之凯 吴一 陈川 钟生林 刘洋 LI Zhi-kai;WU Yi;CHEN Chuan;ZHONG Sheng-lin;LIU Yang

作者机构：桂林理工大学有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室 

出 版 物：《超硬材料工程》 (Superhard Material Engineering)

年 卷 期：2019年第31卷第4期

页      面：13-17页

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：广西创新驱动发展专项资金项目(桂科AA17204020) 广西超硬材料重点实验室开放研究课题(2017-K-01) 

主　　题：有限元模拟 温度场 PcBN-WC TiB2 

摘      要：利用有限元法对六面顶压机中PcBN-WC复合片合成过程中温度场分布模型进行模拟。利用Ti、Al粉作为cBN粘结剂与WC-Co基底组装后进行高温高压烧结,制备出直径Φ35mm的大尺寸复合片。通过X射线衍射仪、场发射扫描电镜等仪器,研究了不同合成功率下复合片的物相以及同一复合片不同直径分布上的粘结剂区域显微结构变化,并对复合片力学性能进行检测。研究表明:有限元法模拟复合片的温度场分布呈现边缘区域温度较中心区域低200℃左右的现象;在4400W烧结功率下,复合片中心区域TiB2相棒晶形貌较为均匀,综合力学性能较好,维氏硬度达到31GPa,抗弯强度达到893MPa。