Cu-P-Sn对镍基钎料真空钎焊金刚石的影响

采用镍基钎料对金刚石进行钎焊时,金刚石出现较大的热损伤。针对该问题,调整镍基钎料中的成分,分别采用不同Cu-P-Sn含量的Ni-Cr-B-Si复合钎料对金刚石磨粒在1020℃进行真空钎焊。利用SEM、EDS和XRD对金刚石及其表面碳化物的形貌、钎料的微观结构进行分析,采用显微硬度计测试了钎料层的显微硬度。结果表明:在Ni-Cr-B-Si钎料中添加Cu-P-Sn,降低了钎料的熔点及其钎焊温度,真空钎焊后金刚石表面形成了一层整齐的Cr3C2碳化物,金刚石的热损伤降低,钎料与金刚石之间有较强的连接强度。钎料层的微观组织主要是γ-(Ni,Cu)和颗粒状短棒状的Cr7C3碳化物。加入不同含量Cu-P-Sn的Ni基钎料层的显微硬度降低,有利于金刚石磨粒的出露。     

向镍基钎料中添加Ni/MoS_2制备自锐性金刚石工具

向镍基钎料中添加3%、5%的Ni/MoS2,在保护气氛炉中制备钎焊金刚石试样,钎焊温度1050℃,保温5min。利用扫描电镜对钎焊后金刚石的形貌和钎焊接头微观组织进行分析,使用维氏硬度仪测试接头硬度分布。结果表明,添加Ni/MoS2的镍基钎料对金刚石仍有较好的润湿性,碳化物Cr3C2在金刚石表面形核长大,与金刚石表面的原子排布具有一定的位向关系;碳化物Cr7C3的形貌由实心变成空心;添加5%的Ni/MoS2时,钎焊层硬度由830HV0.2降低到690HV0.2,有利于降低钎焊应力和提高金刚石的出露高度。     

激光钎焊多层金刚石磨粒与镍铬合金的微观结合形态

在45钢基体上进行了镍铬合金钎料与金刚石磨粒的多层钎焊加工,借助光学显微镜、扫描电镜、能谱分析等研究了钎料与金刚石磨粒的结合形态、钎料层组织结构及其变化规律、金刚石表面损伤形态、金刚石与钎料结合处以及钎焊层的元素分布规律.结果表明:从与基体结合处到钎焊层表面分别形成了平面晶、胞状晶、树枝晶、柱状晶以及等轴晶的显微组织形态.输入的线能量影响钎料与金刚石的浸润结合、及钎焊层晶粒大小.逐道搭接钎焊时的热积累改变了搭接线附近的晶粒生长方向和大小,在逐层堆叠时的层与层结合线附近存在粗化晶粒区.金刚石磨粒的存在促使其周边形成等轴晶和垂直其界面生长的柱状晶和树枝晶.钎焊层内C元素含量在靠近上表面附近较高.钎焊层内部金刚石与钎料之间存在一元素过渡区域,Cr和Si元素在过渡区存在聚集现象,有利于形成Cr和Si的碳化物,促进金刚石与钎料间的冶金结合.钎焊层内的金刚石磨粒出现不同程度损伤及石墨化形态.     

真空钎焊热损伤控制工艺对磨料冲击韧性的影响

为减轻钎焊单层金刚石工具中的磨料热损伤,从钎焊金刚石的热损伤机理出发,提出4种热损伤控制方案,并进行试验验证。通过SEM观察和磨料冲击韧性测试对各方案的可行性进行分析。结果表明:降低炉内氧含量的工艺对常温冲击韧性TI值提升效果不明显;降低钎料触媒元素比例和使用Ti-Ni复合镀层金刚石,TI值相比原工艺最多可分别增加15%和20%以上;铜基钎料对金刚石热损伤最小,钎焊后磨料冲击韧性可达原料值的91.5%。      

Ni-Cr合金钎料激光钎焊金刚石磨粒界面显微结构及形成机理（英文）

采用Ni-Cr合金钎料,在Ar气保护条件下,对金刚石磨粒进行了激光钎焊研究。采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)分析金刚石磨粒与Ni-Cr钎料结合界面的组织结构与物相组成,并研究了钎料与金刚石界面处碳化物的形成机理。结果表明,激光钎焊过程中,在金刚石表面形成的富Cr层与金刚石表面的C元素反应生成碳化物Cr_3C_2。通过反应热力学与动力学分析显示,界面反应产物可以依靠置换反应形成,使金刚石磨粒与钎料实现了牢固结合。     

向NI-Cr合金中添加Ni/C制备自润滑金刚石工具（英文）

利用添加3%、5%的Ni-Cr合金在保护气氛炉中制备金刚石试样,钎焊温度为1 050℃,保温5 min。采用扫描电镜分析钎焊金刚石形貌和钎缝的微观组织,维氏硬度计测量接头的硬度。结果表明:添加Ni/C的Ni-Cr合金对金刚石具有较好的润湿性,可以实现高强度连接,碳化物在金刚石表面形核和结晶长大,与金刚石表面的原子分布具有一定位向关系。钎缝中形成的空心Cr7C3和簇状共晶石墨与添加的Ni/C有关,钎焊层中有少量Ni/C剩余,硬度从830HV0.2降低到700HV0.2,这有利于降低钎焊热应力和金刚石后期的出露高度。     

Ni-Cr合金真空钎焊金刚石的接头组织分析

利用Ni-Cr合金在真空环境下成功地把金刚石钎焊到钢基体上。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分别观察钎焊后金刚石形貌和分析钎缝组织。结果表明:钎焊后金刚石出露较高,金刚石和钎料之间实现化学冶金结合;钎焊后钎缝组织比较复杂,从金刚石表面到钎缝中生成碳化物的形貌发生变化;钎料中主要生成γ-Ni、Cr_(23)C_6、Cr_7C_3和CrB,这是金刚石和钢基体结合强度较高的主要原因。     

Ni-Cr合金钎料激光钎焊金刚石磨粒界面显微结构及形成机理

本文采用Ni-Cr合金钎料,在Ar气保护条件下,对金刚石磨粒进行了激光钎焊试验研究。采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)分析金刚石磨粒与Ni-Cr钎料结合界面的组织结构与物相组成,并研究了钎料与金刚石界面处碳化物的形成机理。测试结果表明,激光钎焊过程中在金刚石表面附近形成的富Cr层与金刚石表面的C元素反应生成碳化物Cr3C2,通过反应热力学与动力学分析显示界面反应产物可以依靠置换反应形成,使金刚石磨粒与钎料实现了牢固结合。     

高温钎焊过程中Ni-Cr合金对金刚石磨粒静压强度的影响

采用C类(Ni82Cr7Si4.5B3.1Fe3)和E类(BNi76Cr15P9)两种钎料对金刚石进行真空炉中钎焊。通过静压强度测试对各种状态下的金刚石钎焊性能进行评价,并借助SEM以及拉曼光谱仪对金刚石表面碳化物的形貌和金刚石的石墨化进行检测分析。结果表明:钎焊高温对金刚石强度的影响较合金钎料的化学侵蚀作用而言小很多;触媒元素Ni、Fe和强碳化物形成元素Cr等引起的化学侵蚀,是导致金刚石静压强度降低的两个主要原因;不同品质的金刚石经过高温钎焊后,静压强度值出现不同程度的降低。     

金刚石工具真空钎焊钎料的适应性

应用真空钎焊技术，分别采用含有强碳化物形成元素Cr、Ti的BNi2、BNi7及自制的CuSnNiTi钎料试制了单层金剐石圆锯片，在一定的钎焊温度、时间及真空度下，金刚石与钎料及基体之间均可形成化学冶金结合，但结合的状况及锯切性能随钎料的不同而改变。试验证实自制的CuSnNiTi钎料钎焊温度低，焊接时金刚石的热损伤小，钎料与金剐石有很好的润湿性。不仅基体对金刚石有较高的把持力而且钎料与所切割的石材有很好的适应性。     

激光钎焊金刚石磨粒界面微结构分析

采用Ni基合金钎料,在Ar气保护条件下,对金刚石磨粒进行了激光钎焊试验研究.采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)对钎焊金刚石试样进行理化分析,探讨了钎料与金刚石界面处碳化物的形成机理.结果表明,激光钎焊过程中在金刚石表面附近形成的富Cr层与金刚石表面的C元素反应生成碳化物,在钢基体结合界面上Ni-Cr合金钎料和钢基体中的元素相互扩散形成化学冶金结合.     

向NI-Cr合金中添加Ni/C制备自润滑金刚石工具

利用添加3%、5%的Ni Cr合金在保护气氛炉中制备金刚石试样,钎焊温度为1 050 ℃,保温5 min。采用扫描电镜分析钎焊金刚石形貌和钎缝的微观组织,维氏硬度计测量接头的硬度。结果表明：添加Ni/C的Ni Cr合金对金刚石具有较好的润湿性,可以实现高强度连接,碳化物在金刚石表面形核和结晶长大,与金刚石表面的原子分布具有一定位向关系。钎缝中形成的空心Cr7C3和簇状共晶石墨与添加的Ni/C有关,钎焊层中有少量Ni/C剩余,硬度从830HV0.2降低到700HV0.2,这有利于降低钎焊热应力和金刚石后期的出露高度。     

CuSnTiNi钎料真空钎焊金刚石

采用两种不同比例CuSnTiNi混合单质金属粉,对金刚石在1 040℃保温5 min进行了真空钎焊试验.利用SEM,EDS及XRD对金刚石焊后界面微结构和钎料的微观组织进行了测试分析.结果表明,适合钎焊金刚石的活性成分为BCu70Sn15Ti10Ni5（质量分数,%）,该钎料能够在钎焊时首先合金化,在金刚石表面形成了断续的TiC,实现了金刚石的高强度连接,金刚石的热损伤较小,钎料组织由α-Cu固溶体、δ-Cu₃₁Sn₈等相组成,该钎料显微硬度为130~180 HV0.1,比CuSnTi有较高的硬度.     

Cr元素对Ni基无硼钎料钎焊金刚石的组织及性能影响

针对B元素易使钎焊金刚石接头出现较多硬脆相的问题，制备一种新型Ni–Cr–Si–Cu–Sn无硼活性钎料，分析Cr元素对钎料组织和钎焊金刚石试样性能的影响规律。结果表明:Cr元素具有细化钎料晶粒和调控钎料中各元素分布的作用，可以提高钎料合金的显微硬度。当Cr元素质量分数过高时，会使钎料的熔点升高，钎料的润湿性能下降。综合来说，含有质量分数为15%的Cr的无硼钎料性能最佳，钎焊金刚石试样的磨削性能较优良，接头处出现多种形状的Cr₇C₃相，实现了钎料对金刚石的高强度连接。      

活性钎料真空单层钎焊金刚石

应用真空钎焊技术，分别采用含有强碳化物形成元素Cr，Ti的BNi2，CuSnNiTi活性钎料进行金刚石的单层钎焊，通过微分扫描式热分析(DSC)及界面能谱分析(EDS)表明，在一定的钎焊温度、时间及真空度下，金刚石与钎料及基体之间均可形成化学冶金结合，但结合的状况及锯切性能随钎料的不同而改变。磨削试验表明CuSnNiTi钎料制成的磨轮具有较高的锋利度和工作寿命。     

金刚石含量对钎料耐磨性的影响

采用含不同质量分数金刚石的钎料进行真空钎焊,结果表明:随着金刚石质量分数的增加,试样磨损率呈先下降后增高的变化趋势。磨损率在金刚石质量分数为20%时达3.4 g/h,为最低值;在质量分数为40%时则达4.6g/h,Ni-Cr合金钎料在界面处生成了碳化物Cr_7C_3,保证了金刚石与钎料的润湿。     

镍基钎料真空钎焊镀钨金刚石的研究

为减轻镍基钎料真空钎焊金刚石接头的热损伤与残余应力，采用镀钨金刚石磨粒代替常规金刚石磨粒并将其钎焊到1045钢基体上，对钎焊镀钨金刚石接头的连接性能、热损伤程度及残余应力进行深入研究与分析。结果表明：镍基钎料对镀钨金刚石磨粒展现出良好的润湿性，与钎焊常规金刚石接头相比，钎焊镀钨金刚石接头在结合界面处的裂纹数量及尺寸明显减小。常规金刚石表面生成了致密有序的板条状Cr₃C₂层，而镀钨金刚石表面则形成了向钎料中生长的无序粒状Cr₃C₂层。在镀层的隔离保护作用下，钎焊后的镀钨金刚石磨粒表面的石墨化程度更低，力学性能更优异。同时，镀钨金刚石表面更薄、形貌更合理的Cr₃C₂层有效地缓解了镀钨金刚石接头内部的残余应力，其最大残余压应力相较于常规金刚石的降低9.43%。     

新型锌基复合钎料的制备及性能

采用电镀技术制备新型复合锌基钎料,借助于差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)等手段对钎料的性能进行分析。分析结果表明:新型复合钎料熔点与普通钎料相比,略高于普通钎料;同一钎焊条件下,新型复合钎料润湿性优于普通钎料,且其钎焊接头的强度高于普通钎料。     

细粒度金刚石钎焊热损伤的实验研究

采用Cr基钎料对细粒度金刚石在保护气氛下进行钎焊实验,通过SEM对金刚石与钎料界面微观形貌进行了观察分析,利用EDS分析了金刚石、钎料和基体三者之间化学元素的分布情况,借助Raman光谱分析了钎焊后金刚石颗粒的石墨化程度.结果表明:细粒度金刚石钎焊时,钎料爬升较高,钎料中的Cr元素向金刚石磨粒发生偏析,所使用的细粒度金刚石经过高温焊接后,有少许石墨化损伤.     

Ni-Cr合金真空预钎焊金刚石磨粒复合节块界面微结构

在Ni-Cr合金中加入A合金粉制成复合钎料,在加热温度1 050 ℃和保温时间30 min的工艺下进行金刚石磨粒的预钎焊处理试验,在加热温度810 ℃和保温时间4 min的烧结工艺下制备预钎焊磨粒复合节块. 测试预钎焊磨粒的静压强度和复合节块的抗弯强度,并分析预钎焊金刚石、复合节块的界面微结构. 结果表明,复合钎料与金刚石磨粒在预钎焊过程中形成化学结合界面,且对金刚石的热损伤较小;当磨粒浓度范围为10%~50%时,复合节块的抗弯强度均高于常规金刚石节块;预钎焊金刚石与金属胎体在烧结过程中形成冶金结合界面,复合节块界面结合强度高.