3.4%20固化试样的密度和硬度
由图4可见，球磨后的复合粉末经压制后得到的固化试样的密度要比未球磨复合粉末的密度低;而球磨时间一定时，固化试样的密度随含碳量的增加而降低。这是因为随球磨时
间的延长，粉末的粒度变小，使复合粉末颗粒的晶界、亚晶界不断增加，这样使球磨后的粉
末经固化后形成了更多的孔隙，孔隙率的增加使固化试样的密度降低;含碳量增加时，部分碳与铜形成了固溶体，部分碳被包裹在铜颗粒内，与铜以混合物的形式存在，因为碳的密度
低于铜的密度，故碳量增加，其密度降低。
图5为粉末球磨时间、含碳量与固化试样硬度的关系曲线。可以看到：含碳量一定时，随球磨时间的延长，硬度逐渐增大，球磨到24%20h，硬度达到最大值，继续球磨硬度曲线呈下降趋势;球磨时间相同时，随碳含量的增加，硬度下降。这是因为含碳量一定时，随球磨时间的延长，磨球与粉体的不断碾压、破碎，使部分碳与铜形成固溶体，球磨24%20h时，碳在铜中固溶度达最大值，超过24%20h，部分碳从铜中析出，这可由X射线衍射图谱中看出。硬度的变化不仅与密度有关，更与C在Cu中的固溶度有关，所以含碳量一定，粉末球磨24%20h时的固化试样的硬度最高。球磨时间一定时，含碳量的增加使固化试样的密度及其硬度的加权平均值降低，同时由于石墨本身硬度较低，所以C量增加时，固化试样的硬度下降。
密度的关系 图5 球磨时间、含碳量与固化试样
硬度的关系
4 结论
(1)机械合金化能使部分碳固溶于铜中;但球磨时间过长，反而会使固溶的碳部分析出;
(2)含碳量相同时，随球磨时间的延长，粉末的颗粒尺寸逐渐变小，固化后硬度逐渐增大。在试验条件下，球磨24 h的粉末经1.5 GPa静压固化后，硬度可达最大值(>120 HV)，球磨时间进一步增加，则使固化后试样的硬度呈下将趋势;碳的加入，使球磨粉末颗粒的尺寸变小，同时碳含量的增加亦使静压固化后试样的硬度降低。
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