擴(kuò)散法制備Al2 O3彌散強(qiáng)化銅-錫合金粉末及其表征

(1.廣東省科學(xué)院廣東省材料與加工研究所，廣東廣州，510650；2.國家鈦及稀有金屬粉末冶金工程技術(shù)研究中心，廣東廣州，510650；3.中南大學(xué)粉末冶金研究院，湖南長沙，410083；4.廣東省科學(xué)院廣東省工業(yè)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化推廣中心，廣東廣州，510650)

銅錫粉主要用于含油軸承、金剛石工具等行業(yè)，其中CuSn10粉末因具有較好的壓制和燒結(jié)性能，成為生產(chǎn)含油軸承的基礎(chǔ)原料[1-2]。隨著錫含量升高，合金中開始出現(xiàn)δ等硬脆相，使其硬度、耐磨性等性能顯著提高，更高錫含量的CuSn15和CuSn20等粉末被廣泛用做金剛石工具的胎體材料[3-5]。常用的銅錫粉主要有銅粉與錫粉的混合粉、銅錫霧化合金粉和銅錫擴(kuò)散合金粉3種。其中，混合粉成分不均勻，燒結(jié)尺寸收縮不穩(wěn)定；霧化合金粉呈球形或近球形，常規(guī)壓制時(shí)成形性差，生坯強(qiáng)度低；擴(kuò)散合金粉繼承了原料銅粉的不規(guī)則形狀，具有較好的成形性和優(yōu)良的燒結(jié)性能，容易實(shí)現(xiàn)高密度和高強(qiáng)度[6-7]。銅錫擴(kuò)散合金粉逐漸成為含油軸承和金剛石工具等行業(yè)的主要原料，已有較多研究采用擴(kuò)散法制備了CuSn10合金粉末[2,8-10]。就增強(qiáng)效果而言，銅錫合金主要通過錫的固溶強(qiáng)化和/或硬脆相的沉淀強(qiáng)化提高基體強(qiáng)度，固溶強(qiáng)化效果有限，而硬脆相在高溫下會(huì)發(fā)生粗化和溶解，導(dǎo)致在高溫下性能變差[11-13]。相比之下，穩(wěn)定彌散的第二相粒子能夠強(qiáng)烈阻礙位錯(cuò)、晶界和亞晶界的運(yùn)動(dòng)，因此，彌散強(qiáng)化不僅具有強(qiáng)化基體的作用，而且能夠使基體具有良好的高溫強(qiáng)度與硬度，是一種更有效的基體強(qiáng)化途徑。……