罗 涛，江文清，徐 敏

(九江职业技术学院机械工程学院，九江 332007)

0 引 言

立方氮化硼(cBN)具有硬度高、导热性好、热稳定性高等优点，同时对黑色金属呈化学惰性，且耐高温，因此广泛用于切割淬硬钢、铸铁和耐热合金等[1-8]。但是由于cBN 单晶烧结活性小，难以长大，要想获得实用的cBN 烧结块需在2 000 ℃的高温和7 GPa的超高压下烧结[9-10]，这增加了生产成本，限制了其在工业中的应用。为解决上述问题，通常将cBN 微粉与结合剂混合后经过高温超高压工艺烧结成聚晶立方氮化硼(PcBN)复合材料。

近年来，PcBN复合材料的研究取得了很大的进展。LI等[11]用AlN-Al-Ni为结合剂在5.5 GPa，1 550 ℃的条件下制备了相对密度、抗弯强度、断裂韧度分别为99.6%、661 MPa、7.19 MPa·m1/2的PcBN复合材料。LI等[12]以聚硅氮烷和铝为结合剂，在5 GPa，1 450 ℃下制备了相对密度、维氏硬度和抗弯强度分别为99.7%、25.2 GPa、602 MPa的PcBN复合材料。莫培程等[13]以Ti-Al-Si为结合剂,在5 GPa，1 500 ℃条件下原位合成了显微硬度、抗弯强度、气孔率、相对密度分别为34.58 GPa、799 MPa、0.21%、98.5%的PcBN复合材料。可见结合剂在合成PcBN的过程中起到降低烧结温度和压力的作用。结合剂的选择对PcBN的性能具有重要的影响。铝在高温高压下烧结时呈熔融的液相与cBN 反应生成 AlN和AlB2，可加速cBN的烧结；但是AlN和AlB2的强度、硬度较低，合成的PcBN存在整体强度、硬度较低的问题。TiN具有硬度高、熔点高、耐磨损和化学稳定性好等特点，能提高PcBN 的强度和耐磨性[3,6,10]。因此，可以利用多种材料的复合优势互补，制备出性能优良的PcBN复合材料。RONG等[6]研究发现，加入结合剂TiN-Al 烧结得到PcBN刀具的性能比加入结合剂铝的性能好。陈……