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金属结合剂金刚石圆锯片已广泛应用于加工建筑、石材、陶瓷、半导体等脆硬性材料,随着科技的发展对金刚石锯片的制备和使用性能提出更高的要求。常规热压烧结在高温高压下易造成金刚石的强度损失,而冷压烧结制备的金刚石工具强度无法满足复杂工况要求。本文结合微波加热的技术优势和金刚石锯片制备技术特点,采用微波烧结技术制备Cu基和Fe基金刚石锯片刀头,对微波烧结机理、烧结工艺和材料性能等方面做了研究,主要得到以下结论:（1）微波可以通过介电损耗对金属粉体进行加热,随着加热温度的升高,金属粉体吸波能力、吸波转化热量能力和对介质的穿透能力都有所增强。金属粉体压坯在微波中能实现快速升温烧结,Fe粉压坯具有较好的升温特性,Co粉压坯的升温性能最差,整个烧结过程所有的材料的平均升温速率保持在25°C/min以上。同时微波对金属粉体的穿透体积与金属粉体粒径和烧结温度有关,小粒径物料在高温下可获得更高的穿透体积分数,本文配方中的金属Fe和Co组分在900°C下微波穿透体积分数接近100%,微波能完全穿透金属粉体实现整体加热。（2）依据微波冷压烧结制备金属材料的特点,制定了微波烧结的工艺实施方案。对微波冷压烧结Cu基金刚石锯片刀头工艺参数进行了详细研究,得到微波冷压烧结最优的烧结工艺范围为:烧结温度860-900°C,冷压压力300-450 MPa,保温时间30-45 min。随着烧结温度的增加,Cu基胎体显微组织的孔隙数量减少,而后孔隙尺寸变大,显微结构先变均匀而后晶粒有长大趋势。Cu和Fe结合界面有液相的富集,液相的补强效应提升了金属胎体的强度;同时发现Ti在金刚石与金属结合界面富集,增强了金属基体对金刚石的润湿性,改善了基体对金刚石的把持力。（3）微波热压烧结法得到Fe基金刚石锯片优选配方为:Fe0.62Sn0.05Ni0.08Cu0.25。在优选配方条件下,得到微波热压烧结工艺范围为:烧结温度770-820°C,烧结压力17-22 MPa,保温时间3-6 min。随着烧结温度的增加,Fe基胎体显微结构分布越来越均匀,而孔隙的尺寸先减小后变大,金属基对金刚石的润湿性得到提高,基体与金刚石的间隙明显缩小。当Fe基胎体烧结温度控制在820°C以下时,金刚石无石墨化转变,微波场中组元间充分的合金化和固溶强化效应使金属胎体具有良好的力学性能。（4）与常规烧结方法相比,微波冷压烧结得到的金刚石锯片刀头的相对密度、硬度和把持力系数分别提高了1.35%、2.73%和6.79%,同时微波冷压烧结样品的断面孔隙少,金刚石与基体间物理结合状态良好。微波热压烧结材料的相对密度、硬度、横向断裂强度和冲击韧性相比常规烧结分别提高了1.5%、1.21%、6.40%和11.43%,样品断面具有较多韧窝,且成分分布均匀,断裂机制表现为韧性断裂。由于微波烧结过程中局部液相的形成,使得微波烧结刀头耐磨性和切割性更加优异。