磨料表面镀覆对陶瓷结合剂超硬磨具强度的影响

在陶瓷结合剂超硬磨具的烧结过程中,超硬磨料易受到陶瓷结合剂中某些成分的腐蚀或受到热损伤,在超硬磨料表面涂覆一层保护层,既可减轻或避免腐蚀和热损伤,还可改善磨料与结合剂之间的结合状况。文章主要对各种镀层的金刚石、c BN磨料与陶瓷结合剂按一定的比例热压烧结进行了分析说明,并测定了其抗折强度,研究了各镀层对磨具抗折强度的影响。     

纳米陶瓷结合剂的特点和应用

文章综合论述了N68—N83系列纳米陶瓷结合剂性能特点、关键技术指标和陶瓷结合剂超硬工具的应用发展。指出陶瓷结合剂超硬工具具有组织结构可调、自锐性好、耐磨寿命长、不需要保护气氛空气中无压烧结以及可以大批量低成本生产等优点。纳米陶瓷结合剂解决了长期以来低熔高强的矛盾,烧结温度低至680℃,而结合剂抗折强度高于100MPa;根据不同工具的要求,可以在680℃～850℃温度范围烧结,气孔率在0～95%范围调节;适用于从60目～W0.5全粒度范围的金刚石和cBN工具制造。     

金刚石小锯片真空—保护气氛热压烧结技术及装备

该设备综合了热压烧结及常温成型—还原气氛烧结之优点,并创新性设计了动态密封技术结构,成功地解决了高温动态真空密封问题,已获得国家专利。是用于高档小锯片及金属结合剂金刚石砂轮等生产的专用设备。刚玉涂覆的超硬磨料这是燕山大学研制成功的一种新型的适用于树脂结合剂工具的刚玉涂覆的超硬磨料。其特征是:刚玉涂层凸凹不平,呈“刺状”,与金刚石、立方氮化硼牢固结合,在树脂基砂轮中能够提高超硬磨料与基体的把持力,防止磨粒的早期脱落。增重率一般在4 0 wt%。涂覆后单晶抗压强度可提高12 %～6 5 %。工业化应用结果表明:刚玉涂覆的超…     

纳米AlN对低温陶瓷结合剂金刚石磨具结构与性能的影响

文章探讨了纳米AlN对Na2O-B2O3-SiO2硼硅酸盐玻璃体系陶瓷结合剂金刚石磨具结构与性能的影响。在不同气氛条件下烧结的陶瓷结合剂金刚石磨具试样,利用万能压力试验机、洛氏硬度计、扫描电子显微镜等仪器,测试磨具试样的抗折强度、洛氏硬度、耐磨性,以及显微结构等。结果表明：纳米AlN含量为6wt%时,结合剂的开始熔融温度为670℃,比纯结合剂低10℃,且烧结温度范围增大;在氩气气氛下烧成,金刚石磨具试样的抗折强度、洛氏硬度、耐磨性等,比在大气气氛下烧成磨具的均有所提高,其中折强度为60.46MPa,洛氏硬度为88;由SEM图谱可以看出,加入纳米AlN后,结合剂与磨粒间结合良好,且组织均匀。     

低熔高强陶瓷结合剂的研究

为实现陶瓷结合剂超硬磨具的低温烧结,减少或避免高温或由高温引起的对磨粒的伤害,本试验以黏土、硼玻璃和铅玻璃为主要原料,研制一种低熔点高强度结合剂。通过一系列试验,测定了结合剂的耐火度,研究了结合剂在高温下的相态,分析了结合剂在高温时与超硬磨粒的浸润性,并测试了结合剂的抗折强度。试验表明,该结合剂耐火度低、强度高,与超硬磨粒具有良好的浸润性,在高温下呈玻璃态,是一种低熔点高强度陶瓷结合剂。     

金属结合剂烧结磨具孔隙度与磨具性能之间关系的探讨

金属结合剂超硬材料磨具以其长的使用寿命和更适合于加工硬脆非金属材料而著称,但其较低的自锐性和不易修整的特点使其在应用上受到了一定的限制。在分析了烧结型超硬磨具磨削中出现问题的原因之后,通过实验对磨具性能与热压温度的关系、不同孔隙度对磨具力学性能的影响以及磨料种类的不同在磨具中的作用进行了实验研究。结果表明,孔隙度增加会降低磨具的硬度与强度,表面镀覆超硬cBN可以大大改善高孔隙度磨具的结合强度。     

烧结温度对低温陶瓷结合剂性能的影响

文章研究了不同烧成温度下低温结合剂的烧结范围、强度、硬度,用XRD和SEM对不同烧成温度下陶瓷结合剂金刚石的结构进行了分析。结果发现：试验陶瓷结合剂在开始软化点725℃最适合陶瓷结合剂金刚石磨具的烧成,在该温度下烧成结合剂呈比较均匀的玻璃状态,对金刚石磨粒的润湿性好;在725℃烧成,结合剂的流动性为120%;结合剂试样的弯曲强度和洛氏硬度最大,分别为58．5MPa和93．5（HRA）。     

陶瓷结合剂金刚石砂轮的制备研究

陶瓷结合剂金刚石砂轮广泛运用于磨削加工,文章研究了金刚石粒度、烧结温度及结合剂含量对陶瓷结合剂金刚石砂轮性能的影响。研究结果发现金刚石表面微观结构呈多孔状,粒度越细,烧结过程中与结合剂的反应活性越低,砂轮硬度越高。同时在一定范围内烧结温度越高,结合剂含量越低,砂轮硬度越高。     

金刚石电镀砂带的特点及应用

金刚石电镀砂带具有超硬材料＂硬＂和涂附磨具＂柔＂的双重特性,其工作层表面有序排布磨削小单元之间的缝隙形成了较大的容屑空间,有利于散热,并提高了加工质量、砂带柔韧性及排屑能力,在使用过程中同时具有粉尘少、噪音小的环保优势,因此广泛应用于玻璃、石材、陶瓷、复合材料、水晶、航空航天、硅材料等硬脆材料的磨抛加工。同时,由于镍镀层对磨料有较强的把持力,使电镀砂带拓展于cBN领域成为可能,相对金刚石磨料,cBN砂带可应用于钢铁、铁合金等含铁族元素难加工材料的磨抛。随着国家高效高精加工要求的提高,以及环境保护的迫切需要,金刚石/cBN电镀砂带将有广阔的应用空间和发展前景。     

陶瓷结合剂金刚石砂轮磨料的选择

利用扫描电镜和综合热分析仪对RVD类金刚石磨料中的破碎料、原生料和镀Ti料进行了表征和研究,试验结果表明：原生料晶体形状不规则,表面缺陷多,抗氧化性能低于其他两种原料,但与陶瓷结合剂的结合强度较高,制备的金刚石砂轮片的耐磨性最好。     

钎焊金刚石取孔钻的制备及其钻削性能研究

由于金刚石与钎料合金之间高的结合强度以及高的金刚石出刃,钎焊金刚石工具比电镀和烧结金刚石工具拥有更优异的加工性能。使用钎焊法分别制备了单层和多层金刚石取孔钻,通过对硅酸盐玻璃的钻孔实验,对比了单层金刚石取孔钻和多层金刚石取孔钻的使用寿命及加工效率。结果表明：钎焊多层金刚石取孔钻的寿命是单层取孔钻的3倍,但其加工效率比单层取孔钻略低。通过扫描电镜（SEM）对两种取孔钻失效后的表面微观形貌进行观察,发现金刚石与钎料之间具有很高的结合强度,钎焊多层金刚石取孔钻在加工过程中能够实现金刚石的连续出刃。     

新一代金刚石工具及其性能分析

新一代金刚石工具以金刚石颗粒有序排列为主要特征,其性能比金刚石颗粒随意分布的传统金刚石工具优越。ARIX工艺制造的金刚石有序排列的锯片消除了传统金刚石锯片使用中提高锯切速率而导致寿命降低的问题。钎焊单层金刚石磨具由于其中的金刚石颗粒以一定间距有序排列成一定形式而且金刚石出刃较高,与其它结合剂金刚石磨具相比,可达到较高的加工效率和表面光洁度。     

国外超硬材料工具的最新应用与进展（上）

为促进我国超硬材料工具的发展,对国外超硬材料工具的最新应用与发展进行了调查与分析,其中包括：金刚石与刀具的镀覆与应用,代钴预合金粉末的研制,金刚石均匀有序排列在刀头中的应用与进展,板条式CO2激光器激光焊接金刚石工具的快速发展,金刚石绳锯的创新与应用,金刚石与cBN单层钎焊在切削与磨削中的应用,环保型精密自动控制电镀工艺与装备的发展,以及金刚石工具在半导体工业中的应用。     

国外超硬材料工具的最新应用与进展（下）

为促进我国超硬材料工具的发展,对国外超硬材料工具的最新应用与发展进行了调查与分析,其中包括：金刚石与刀具的镀覆与应用,代钻预合金粉末的研制,金刚石均匀有序排列在刀头中的应用与进展,板条式CO2激光器激光焊接金刚石工具的快速发展,金刚石绳锯的创新与应用,金刚石与cBN单层钎焊在切削与磨削中的应用,环保型精密自动控制电镀工艺与装备的发展,以及金刚石工具在半导体工业中的应用。     

镀层金刚石的沿革、性能及应用前景

新一代金刚石工具的投入使用需要进一步加强金刚石颗粒在胎体或结合剂中的包持力,而镀层金刚石的使用应该是提高包持力的有效技术措施。文章介绍了镀层金刚石的发展及沿革,分析了镀层金刚石在胎体中和在结合剂中的性能、镀层金刚石在某些应用条件下的局限性及其预期的应用与发展方向。     

钎焊法制造多层均布金刚石薄壁钻及其性能研究

采用钎焊法制造多层均布金刚石薄壁钻,观察了金刚石的出刃高度以及胎体与金刚石的微观形貌,并对多层均布钻头进行钻进实验。结果表明：钎焊金刚石的出刃高度可达70％。在钎焊过程中,Ni--Cr合金钎料中的活性元素Cr向金刚石表面富集,Ni--Cr合金钎料中的Ni、Cr原子和胎体中的Co原子相互扩散使得胎体与金刚石结合牢固。钎焊多层均布钻头在工作中能够实现金刚石的自锐．具备连续加工能力。