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铜基胎体材料由于其优异的可成型性和较低的烧结温度,而广泛应用在金刚石锯片的制造中。在使用时通常会添加Sn、Zn等元素,一方面是通过固溶强化的作用强化胎体,另一方面是为了改善铜对金刚石颗粒的润湿性。而金刚石锯片在工作过程中会产生大量的热,使铜基胎体出现高温软化,导致其对金刚石的把持能力降低,使用寿命缩短。因而,提高铜基胎体的抗高温软化能力便成为改善其使用寿命的重要切入点。从金属强化理论出发,考虑到弥散强化则不仅可以起到强化胎体的作用,还能够使基体具有良好的抗高温软化能力。因而,本文考虑到胎体的成本,选择以弥散强化铜锌合金为研究对象,主要进行了以下几点研究:(1)以内氧化法制备的氧化铝弥散强化铜粉及锌粉为原料,采用扩散法制备了锌含量为20%的弥散强化铜锌合金粉末。扩散工艺为500℃条件下扩散一小时;制备的ODSCuZn20合金粉末,其松装密度为2.52g/cm3,氧含量为3457ppm。(2)对比研究了ODSCuZn20合金粉末及非弥散强化CuZn20合金粉末的热压烧结性能。结果表明,ODSCuZn20烧结体中的氧化铝相起到了良好的弥散强化作用;在烧结温度为760℃,30Mpa保压烧结3min的条件下,ODSCuZn20烧结体的硬度相比于非弥散强化的CuZn20烧结体提高了11HRB,抗弯强度达到了517Mpa。(3)为了探究ODSCuZn20烧结体的抗高温软化能力,实验将两种合金粉末的烧结试样分别在600℃、700℃、800℃下保温一小时后淬火并测试其硬度,进而间接表征其红硬性。发现淬火前后ODSCuZn20烧结体的硬度基本保持不变,而非弥散强化CuZn20烧结试样的硬度降低明显,说明ODSCuZn20具有更好的抗高温软化能力。(4)为进一步探究ODSCuZn20合金粉末的实际应用效果,实验用ODSCuZn20合金粉末、非弥散强化CuZn20合金粉末分别替代典型胎体配方中的CuSn10合金粉末,用三种胎体制备成金刚石锯片,并进行切割实验对比其切割效果。实验结果表明,含ODSCuZn20的锯片切割速度与其余两种锯片相当,且其使用寿命相对于非弥散强化CuZn20锯片和CuSn10锯片分别延长了68%和96.8%;之后利用电子显微镜观察了不同配方锯片胎体的表面形貌,发现含ODSCuZn20锯片的胎体犁沟浅且表面平整,“蝌蚪”状拖尾较其余两种胎体锯片更加明显,说明其更加耐磨且对金刚石有更好的支撑作用;统计锯片刀头上不同磨损形态金刚石颗粒所占的比例,发现ODSCuZn20锯片金刚石脱落率较低,有利于金刚石工具使用寿命的延长。