作為石油鉆井所用的聚晶金剛石鉆頭切削刃（以下簡稱PDC）所采用的超硬PDC,其使用壽命、抗剪切能力、抗耐磨性能,均取決于浸漬合金性能的優(yōu)劣程度。銅合金由于具有良好的潤濕性和優(yōu)異的機械性能以及耐腐蝕性而獲得了廣泛應(yīng)用。目前所使用的浸漬合金大多數(shù)為Cu-Ni-Mn合金。這種材料的成本高,抗拉強度較低,流動性差,熔點高。因此,研制高強度高耐磨的新型低造價高性能PDC鉆頭浸漬合金成為鉆井工業(yè)生產(chǎn)有待解決的問題。在此背景下,采用鑄造法工藝制備出Cu-Ni-Sn-Mn-Fe系列浸漬合金以及用無壓浸漬工藝制備WCp/銅合金基體系列復(fù)合材料,并利用金相觀察、SEM、TEM、能譜分析及磨損率、硬度的測量等方法,研究了Cu-Ni-Sn-Mn-Fe系列浸漬合金和WC_p/Cu-Ni-Sn-Mn-Fe系列復(fù)合材料的組織和性能的影響。研究發(fā)現(xiàn):（1） Cu-Ni-Sn-Mn-Fe系列浸漬合金的鑄態(tài)組織為明顯的樹枝晶組織:枝晶內(nèi)是Cu、Ni原子富集的α相,枝晶間為溶質(zhì)原子Sn富集的{Cu, Sn}固溶體。幾種銅合金都存在較嚴(yán)重的Sn元素的枝晶偏析,必須經(jīng)行適當(dāng)?shù)木鶆蚧幚?消除樹枝晶偏析,方可... 

【文章來源】：河北工業(yè)大學(xué)天津市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

固—液界面的潤濕角

河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文等金屬間化合物，這些金屬間化合物可以降低韌性。有資料稱[102]，Cu 和 Ni 皆不溶于 Sn，在 1135℃時 Sn 在 Ni 中的溶解度為 15%；Sn 在 Cu 中的最大溶解度為 9.26%。由此看來，對 Cu-Ni-Sn 合金，要獲得好的機械性能，Sn 含量不宜超過 10%。Cu-Ni-Sn-Mn 合金是一種很好的合金系統(tǒng)�；� Ni 與 Cu 可構(gòu)成無限固溶體這一事實，Ni 對Cu-Mn-Sn 合金也有所影響。該合金的狀態(tài)圖如圖 1.4 所示[103]，這種合金系統(tǒng)的單項范圍，Mn 含量雖然可以很寬，但隨著 Mn 含量的增加，Sn 含量變小。為降低浸漬溫度，Mn、Sn 含量都要適當(dāng)提高，這又與同時具有較好機械性能相矛盾。因此，在 Cu-Ni-Sn-Mn 四元合金中，Mn 與 Sn 含量的相互制約關(guān)系是很嚴(yán)格的。其中 Sn 含量高時，對合金的機械性能很不利，合金呈灰色，松脆，無銅合金應(yīng)有的金屬光澤[94]。

Fig1.4 The phase diagram of Cu-Mn-Sn alloy[103]圖1.3 室溫時 Cu-Ni-Sn合金α固溶體的飽和界限圖[94]Fig. 1.3 The phase diagram of saturationboundary of α solid solution of Cu-Ni-Sn alloyin room-temperature[94]圖 1.5 Cu-Fe 合金相圖[103]Fig. 1.5 The phase diagram of Cu-Fe alloy[103]

【參考文獻】：
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本文編號：3508123