本发明涉及一种合金,尤其涉及一种高熵合金粉末及金刚石工具胎体。
背景技术:
合金,是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。一般通过熔合成均匀液体和凝固而得。根据组成元素的数目,可分为二元合金、三元合金和多元合金。合金中组成相的结构和性质对合金的性能起决定性的作用.同时,合金组织的变化即合金中相的相对数量、各相的晶粒大小,形状和分布的变化,对合金的性能也发生很大的影响.因此,利用各种元素的结合以形成各种不同的合金相,再经过合适的处理可能满足各种不同的性能要求,高熵合金(hea)即多种主元的合金,每种主要元素皆具有较高的原子百分比,主要元素数目n≥5,但其原子百分比皆不超过35%的合金,现有的高熵合金综合机械性能还有待加强。
技术实现要素:
为了克服现有技术的不足,本发明的目的之一在于提供一种高熵合金粉末,该高熵合金粉末的高熵效应,使其不倾向于形成金属间化合物,而形成简单的固溶体结构;并带来了一系列的优异性能,如高的高温硬度、高耐磨性、高耐腐蚀、高电阻率等。
本发明的第二个目的是为了提供一种金刚石工具胎体,该胎体的原料中加入高熵合金粉末,能够降低金刚石工具的烧结温度,改善金刚石的润湿性,提供金刚石工具的热硬性。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现:
一种高熵合金粉末,包括以下组分:fe、co、ni、cr和m,所述m为mo或cu。
进一步地,高熵合金粉末包括以质量百分含量计的以下组分:
进一步地,高熵合金粉末包括以质量百分含量计的以下组分:
进一步地,高熵合金粉末包括以质量百分含量计的以下组分:
进一步地,高熵合金粉末包括以质量百分含量计的以下组分:
实现本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到:
一种金刚石工具胎体,胎体原料包括上述的高熵合金粉末,高熵合金粉末的添加范围为0~100wt%。
进一步地,胎体原料中,高熵合金粉末作为主项的添加量为50~60wt%。
进一步地,胎体原料中,高熵合金粉末作为添加剂的添加量为5~20wt%。
实现本发明的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到:
一种金刚石工具胎体,胎体原料包括上述的高熵合金粉末,胎体原料包括以质量百分含量计的如下组分:高熵合金粉末51%,低松比cu16%,fe15%,sn8%,电解ni5%,cusn20-p5%。。
进一步地,胎体原料的粉末粒度如下:高熵合金粉末为-300目,低松比cu为-300目,fe为-400目,sn为-300目,cusn20-p为-400目。
本发明的有益效果在于:
1、本发明的高熵合金粉末,该高熵合金粉末的高熵效应,使其不倾向于形成金属间化合物,而形成简单的固溶体结构;并带来了一系列的优异性能,如高的高温硬度、高耐磨性、高耐腐蚀、高电阻率等;
2、本发明的金刚石工具胎体,该胎体的原料中加入高熵合金粉末,能够降低金刚石工具的烧结温度,改善金刚石的润湿性,提供金刚石工具的热硬性。
具体实施方式
下面,结合具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
一种高熵合金粉末,包括以下组分:fe、co、ni、cr和m,所述m为mo或cu。
作为进一步地实施方式,高熵合金粉末包括以质量百分含量计的以下组分:
作为进一步地实施方式,高熵合金粉末包括以质量百分含量计的以下组分:
作为进一步地实施方式,高熵合金粉末包括以质量百分含量计的以下组分:
作为进一步地实施方式,高熵合金粉末包括以质量百分含量计的以下组分:
实现本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到:
一种金刚石工具胎体,胎体原料包括上述的高熵合金粉末,高熵合金粉末的添加范围为0~100wt%。
作为进一步地实施方式,胎体原料中,高熵合金粉末作为主项的添加量为50~60wt%。
作为进一步地实施方式,胎体原料中,高熵合金粉末作为添加剂的添加量为5~20wt%。
实现本发明的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到:
一种金刚石工具胎体,胎体原料包括以质量百分含量计的如下组分:如权利要求1-5任一项所述的高熵合金粉末51%,低松比cu16%,fe15%,sn8%,电解ni5%,cusn20-p5%。
作为进一步地实施方式,胎体原料的粉末粒度如下:高熵合金粉末为-300目,低松比cu为-300目,fe为-400目,sn为-300目,cusn20-p为-400目。
以下是本发明具体的实施例,在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。
实施例1-3:
以质量百分含量计,实施例1-3的金刚石工具胎体包括以下组分:高熵合金粉末51%,低松比cu16%,fe15%,sn8%,电解ni5%,cusn20-p5%,其中高熵合金粉末的组分配比如下表所示。
表1高熵合金粉末组分配比
效果评价及性能检测
对比例1的金刚石工具胎体包括以下组分:合金粉末51%,低松比cu16%,fe15%,sn8%,电解ni5%,cusn20-p5%,对实施例1-3和对比例1的金刚石工具胎体的性能进行检测。
分别将实施例1-3以及对比例1的金刚石工具胎体在700℃、680℃、700℃、720℃和760℃条件下进行致密度测试、抗弯强度测试、硬度,致密度(%)、抗弯强度(mpa)和硬度(hrb)结果如下。
表2性能测试结果一
另外,还对实施例1-3以及对比例1的金刚石工具胎体烧结做成建筑陶瓷加工磨边轮,切割测试其锋利度和寿命,结果如下表。
表3性能测试结果二
由表2-3可见,实施例1-3的金刚石工具胎体由于添加了高熵合金粉末,因此无论是致密度、抗弯强度、硬度还是锋利度或寿命,均由于现有的对比例1,这说明本发明的高熵合金粉末,该高熵合金粉末的高熵效应,使其不倾向于形成金属间化合物,而形成简单的固溶体结构;并带来了一系列的优异性能,如高的高温硬度、高耐磨性、高耐腐蚀、高电阻率等,金刚石工具胎体加入高熵合金粉末,能够降低金刚石工具的烧结温度,改善金刚石的润湿性,提供金刚石工具的热硬性。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。