预合金粉末在切割花岗岩锯片生产中的应用研究

对6种全部或部分加入预合金粉末的金刚石锯片进行了切割试验研究,分析了预合金粉末在胎体中的作用,探讨了某种预合金胎体中金刚石参数设计的合理范围.研究发现,采用湿法冶金工艺制造的ZSF预合金粉末,能够显著提高胎体把持金刚石的能力和胎体的耐磨性;对于雾化法得到的ZWC预合金粉末和ZSF预合金粉末组成的胎体锯片,金刚石浓度为18%时即能够保证有较好的锋利度、耐磨性以及加工质量.     

添加剂对预合金粉末胎体性能及其金刚石工具使用效果的影响

研究了ＴＴ１５预合金粉末及添加适量其他成分后的烧结性能，对金刚石的包镶与粘结性能及其组织结构，确定了该种粉末作为金刚石工具胎体的制造工艺条件，指出以ＴＴ１５合金粉末为基，通过添加适量铜合金或钴，可以得到适用于不同石材的金刚石工具胎体。     

金刚石辅磨料对混凝土锯片使用寿命和切割效率的影响

采用与主磨料粒度相差较大的金刚石微粉作为辅磨料,设计和制备了13种不同配方的金刚石小锯片进行切割混凝土的试验,实现主辅磨料双切削共同作用。通过混凝土切割实验和理论分析,研究金刚石辅磨料对金刚石锯片寿命和切割效率的影响。结果表明,在锯片中加入适量浓度的细颗粒金刚石作为辅磨料,能较大幅度提高混凝土金刚石锯片的切割效率及使用寿命。金刚石作为辅磨料可协助主磨料共同参与切割混凝土,能加快锯片的新陈代谢,使单位切削面上的受力点增多,且减小金刚石颗粒之间的间距,使大于金刚石间距的砂粒磨削不到胎体,从而减少砂粒对胎体的磨损,金刚石锯片的使用寿命最多可提高150%以上,切割效率提高约40%。     

机械合金化胎体金刚石锯片的研制

为了提高金刚石锯片的性能,对铜基(含钴)与铁基(含铜)胎体进行了机械合金化(球磨)前后的烧结工艺探索,研究发现,球磨胎体金属粉末能使刀头硬度、抗弯强度提高。对铁基(含铜)球磨与未球磨以及生产使用的成熟配方(铜基含钴)三种金刚石锯片,进行了工业锯切实验,测试三种锯片的耐磨性与锋利度,结果表明,球磨金属粉末可以综合提高铁基(含铜)锯片的性能。成功研制出成本明显降低、性能较高的新产品。     

超细W-25Cu粉末在金刚石工具中的应用研究

采用粉料混合、制粒、冷压成形和真空热压烧结法制备样品.利用SEM观察了添加超细W-25Cu合金粉末和W、Cu单质粉末的刀头断口金刚石形貌并进行了EDS分析,研究了烧结温度对添加超细W-25Cu合金粉和添加W、Cu单质粉末的胎体硬度、烧结密度、抗弯强度的影响,并利用SEM、金相和面扫描手段分析了断口形貌、显微组织和主要元素分布.结果表明:添加超细W-25Cu合金粉末的刀头中,金刚石表面形成了含W元素较多的“岛状”晶体物质并形成网状结构,提高了胎体对金刚石的把持力;在试验温度范围内,添加超细W-25Cu合金粉能显著提高胎体的硬度、致密度和元素分布的弥散性,但降低抗弯强度.锯片切割实验表明:添加超细W-25Cu合金粉比添加W、Cu单质粉可提高工具使用寿命约40％,可见添加超细W-25Cu合金粉末确实有利于胎体耐磨性的增加和胎体对金刚石把持力的提高.     

添加W/Cr和WC/Cr3C2对铁基金刚石锯片性能的影响

以Fe-30%Cu(质量分数)合金粉末、单质Sn粉和Cu粉的混合粉末为基体,分别用W/Cr/Ni混合粉末和WC/Cr3C2/Ni混合粉末作为添加剂,制备金刚石锯片胎体材料,并利用加压烧结方法制备金刚石锯片。分析胎体材料的致密度、组织结构和力学性能以及金刚石锯片的切割性能。结果表明:胎体中添加Ni-W/Cr或Ni-WC/Cr3C2后,硬度、冲击韧性和抗弯强度最大增幅分别达到19.2%、11.7%和6.9%,致密度由96.50%降至93.1%～94.8%;胎体材料中添加2.44%W和2.44%Cr(体积分数)的金刚石锯片具有最优的干切性能,磨耗比和切割速率分别达到105.3 m/mm和1.66 m/min;添加4.36%WC和0.67%Cr3C2(体积分数)的金刚石锯片具有最优的湿切性能,磨耗比和切割速度分别达到109.6 m/mm和2.17 m/min。     

预合金粉末在金刚石工具中的应用

本文简要综述了超细预合金粉末的特性及其制备方法。重点介绍了超细预合金粉末在金刚石工具中的应用现状。指出在金刚石工具中使用超细预合金粉末具有烧结温度低、烧结温度范围广,对金刚石把持力高等优点。分析了超细预合金粉末在金刚石工具中的应用前景。     

提高混凝土切割锯片使用寿命的研究

对影响混凝土切割锯片性能的主要因素－胎体配方、金刚石的选用及生产工艺进行了研究。结果表明，胎体用钴基配方、热压烧结采用两段升温、保温的方法及进行压力跟踪，可生产出使用寿命长、产生成本低的混凝土锯片。     

铜基预合金粉末制备金刚石锯片的性能研究

采用共沉淀法制备了不同铜铁配比（质量比:45:35、50:30、55:25）的铜基预合金粉末,利用真空热压法烧结得到含金刚石的铜基结合剂刀头,通过激光焊接的方法制备出铜基结合剂金刚石锯片,研究了铜基预合金粉末中铜铁含量（质量分数）对金刚石锯片性能的影响。利用扫描电子显微镜观察锯片断面的显微组织形貌,并测量不同铜铁含量锯片的硬度和磨损量。结果表明:在三种配比中,当铜和铁质量比为50:30时,铜基结合剂与金刚石间的结合最佳,锯片性能最好,硬度最高（HRB 118）,锯片的磨损量最少（1.16 g）。     

直径400mm金刚石锯片的胎体材料研究

研究了直径４００ｍｍ金刚石锯片的胎体材料和制造工艺，获得了具有良好综合力学性能的铁铜基胎体，同时得到适合切割太行红花岗石的直径４００ｍｍ的铁铜基金刚石锯片。     

圆盘式高速金属冷锯机锯切功率的实验研究

对１６００圆盘式高速金属冷锯机进行了锯切功率的实验研究。对某厂四种有代表性的产品，用不同的进锯速度，实测每种条件下的锯切功率变化，和最大瞬时锯切功率与平均锯切功率之比。并以实测数据为基础，得出每种产品以进锯速度为自变量的平均锯切功率回归公式。这些工作，不仅可以为这种冷锯机锯切功率的理论研究提供依据，还可直接为使用和设计这种冷锯机给出具体参考数据。     

硅黄铜预合金粉末在金刚石工具中的应用

采用气水耦合雾化法制备了含有质量分数0.4%稀土Ce的硅黄铜预合金粉末, 在680~720 ℃热压烧结预合金粉末, 获得了致密烧结体。通过洛氏硬度计测试烧结体硬度为HRB62~65, 使用万能力学实验机测试烧结体抗弯强度为530~550 MPa, 利用扫描电子显微镜观察烧结体基体微观组织为α相黄铜, 组织中还存在蠕虫状及花状的弥散银灰色(β'+γ)相。选择添加质量分数20%的硅黄铜预合金粉末配方(铁粉+铜粉+锌粉+预合金粉末)制备花岗岩切割用金刚石刀头, 与单质粉末混合配方(铁粉+铜粉+锌粉)制备的刀头相比, 添加硅黄铜预合金粉末的刀头硬度增加22%, 抗弯强度降低8%, 刀头锋利度和使用寿命整体提升, 胎体磨粒夹杂减少, 并出现大量排屑沟槽。     

Iron based partially pre-alloyed powders as matrix materials for diamond tools

Abstract

The hardness and bend strength of diamond tool matrix materials prepared from partially pre-alloyed Fe–Cu powders and from elemental powder mixes of equivalent composition has been compared. After sintering at 890^oC, the hardness of the partially pre-alloyed powder matrix was 81.72?HRB, 9.3% higher than that of the mixed powders matrix; sintering at 870^oC gave the highest bend strength (634.85 MPa), 11.6% higher than that of the mixed powders matrix. The improved homogeneity of alloy elements distribution achieved in the matrix by pre-alloying was shown generally to increase the hardness and strength. The cutting performance of diamond tool segments prepared with the pre-alloyed matrix material met standard requirements; overall, the pre-alloyed material is felt to offer significant manufacturing and performance benefits.     

铜铁预合金粉末对铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

利用粉末冶金方法制备了含不同质量分数铜铁预合金粉末的铜基摩擦材料,并在不同温度下对材料摩擦性能进行测试。结果表明:铜铁预合金粉末的引入使得铁元素在烧结后铜基体中及铜基体与其他组元界面处析出,阻碍了烧结,导致材料密度下降。存在于界面处的铁以及反应生成的珠光体成为硬质强化相,使得材料的磨损机理从纯铜基体时的黏着磨损向添加铜铁预合金粉末之后的磨粒磨损转变,导致摩擦系数先下降后上升。200～250 ℃为摩擦系数保持稳定的临界温度。当超过临界温度时,摩擦表面铜软化,其自润滑作用使得摩擦系数下降。含30%铜铁预合金粉末的铜基摩擦材料（质量分数）的摩擦磨损性能最佳,这是由于此时摩擦材料兼具铜良好的塑性以及生成的适量硬质相能够强化摩擦表面。     

石材切割锯片金刚石刀头磨损状况的研究

研究了花岗石锯切过程中金刚石锯片刀头的磨损状况,对刀头结合剂和金刚石磨粒的磨损机理进行了分析,并探讨了金刚石磨粒的磨损形态对金刚石锯片锯切性能的影响。     

高磷铁基金刚石工具胎体合金的研究

研究了磷对铁基胎体合金组织和性能的影响。结果表明：磷促进烧结，使胎体合金的烧结温度降低到840-800℃，并扩宽了热压工艺范围：磷有效地防止了铁对金刚石的热侵蚀作用，改善了该合金的显微结构和力学性能；含磷胎体对金刚石良好的嵌镶能力良好的自税性，提高了金刚石工具的使用寿命和切削效率。     

THE TRIBOLOGICAL ASPECTS OF METAL-BONDED DIAMOND GRINDING WHEELS

Abstract

The field of metal-bonded diamond grinding wheels and saws is described. The production of these tools is an important part of the industrial-diamond industry, yet methods of construction, formulation and use raise practical problems that have not so far received a comprehensive and fundamental appraisal.

A theoretical approach to the subject is adopted in which the perfect wheel is considered in terms of a balanced system of matrix wear vs. the useful life of the diamond point. The discussion emphasizes the close association of grinding with tribology and explains how control of the wear of the metal matrix, together with the correct choice of diamond parameters, plays an important part in the performance of the wheel. It is stressed that lubrication during the grinding operation is the dominant factor in achieving maximum efficiency and economy.

The metal matrix is considered with regard to both its wear characteristics and its diamond-retention properties. Some wear data for common matrices are quoted, and reference is made to the use of fillers to modify matrix properties. The relation of theory to practice is then brought into sharper focus by reviewing methods of manufacture and the influences that lead to the choice of suitable production techniques.     

影响带锯机锯切质量的原因及处理措施

通过对锯切装置的改进，提高了锯切性能，降低了锯条成本，保证了锯切质量，使设备更加高效、安全的工作。