边界条件对离散位错动力学模拟疲劳Cu单晶位错花样的影响

利用二维离散位错动力学方法，研究了边界条件对计算机模拟疲劳Cu单晶位错花样的影响．结果表明：边界条件在模拟位错花样这类多体问题时是非常重要的；在其它模拟机制均完全相同的情况下，不同边界条件会形成不同的模拟结果,自由空间边界条件是最简单、也是最不现实的边界条件，模拟结果与实验结果相差甚远；而一维最近邻周期性边界条件与二维近邻周期性边界条件的模拟结果基本相同，与Cu单晶早期疲劳位错花样的实验比较吻合．     

位错密度梯度结构Cu单晶微柱压缩的三维离散位错动力学模拟

采用离散位错动力学模拟了位错密度梯度结构Cu单晶微柱的压缩过程,分析了加载方向垂直于位错密度梯度方向和平行于位错密度梯度方向对微柱压缩各向异性响应的影响。压缩应力-应变响应结果表明:加载方向平行于位错密度梯度方向时,弹-塑性转变的临界应力更高,但应变较大时的塑性流动应力不受加载方向的影响。进一步分析塑性应变和位错密度的空间分布和时间演化表明:当加载方向垂直于位错密度梯度方向时,位错密度最低区的位错源首先激活,随后位错密度更高区的位错源激活,整个变形过程伴随多个滑移带产生,整体模型的变形更加均匀;当加载方向平行于位错密度梯度方向时,位错源的开动首先在模型的中间层发生,然后向两端扩展,整个模型的塑性变形主要集中在一个滑移带。     

聚晶金刚石的磨削

本介绍磨削切削刀具用PCD刀片的一些初步实验结果及结论。由于PCD磨削被认为是一种很困难的材料去除作业，了解机床、砂轮参数对刃口质量的影响是极其重要的。本研究所介绍的一种方法有助于了解这些影响。所得出的结论对确定通过改善刃口质量提高刀具性能和使用寿命的参数可能是有益的。     

聚晶金刚石磨削加工的试验研究

本文对PCD磨削加工工艺进行了试验。结果表明:在进行PCD粗加工时,宜选用粗粒度、高强度金刚石磨料和采用较大的磨削压力。     

聚晶金刚石拉丝模具孔型结构分析

本文介绍了聚晶金刚石的特点及拉丝模具的结构,其结构由模套、烧结金属、硬质合金环、聚晶金刚石组成,分析了采用该结构的原因。聚晶金刚石拉丝模的孔型结构分为入口区,润滑区,压缩区,定径区,安全角,出口区六部分,对各个区域的角度、长度及其功能特点进行了分析,说明了各区域对其使用性能的影响,特别对压缩区,定径区两部分进行了重点叙述,最后给出各部分参数值。     

聚晶金刚石研磨工艺参数分析

对聚晶金刚石(PCD)的研磨机理进行了初步探讨;分析了研磨粉粒度及用量、研磨速度及研磨轨迹、研磨压力等工艺参数对研磨效率和研磨质量的影响规律.     

聚晶金刚石复合片钎焊基础研究

通过对聚晶金刚石（PCD）复合片的热稳定性研究，总结出其钎焊的安全温度：在空气气氛下，钎焊SYNDITE PCD复合片时，CTB002的钎焊安全温度应低于650℃，CTB010应低于670℃，CTB025应低于720℃。在钎焊安全温度范围内通过四种钎料（编号1^#-4^#）对硬质合金的润湿性试验，优选出PCD复合片与硬质合金之间实施钎焊的最佳钎料为3^#（Ag50％，Cu15．5％，Zn15．5％，Ni＋Co3％，Cd16％），其他钎料对硬质合金的润湿性明显低于3。。另外通过分析硬质合金中不同成分（碳化物WC、TiC、TaC、NbC和粘结剂Co）的钎焊性能，总结出钎焊PCD复合片应选用Co含量高的WC基硬质合金。     

加工复合地板耐磨层时PCD刀具切削参数的研究

切削参数是影响PCD刀具切削性能的主要因素。本文采用Element Six公司的SYNDITE CTH025型聚晶金刚石(PCD)复合片制成强化复合地板用切削刀具，进行了一系列加工强化复合地板耐磨层的切削实验。通过实验研究了切削参数对刀具切削力的影响，得出了切削力随切削参数的变化规律，指出随着切削深度的增加，PCD刀具切削力增加；进给速度的增加使切削力增加；切削速度的增加将会使切削力降低。同时，分析了切削参数对刀具磨损、工件加工质量以及加工效率的影响。最后，本文总结了采用PCD刀具加工强化复合地板时加工参数的选择原则，认为当n=6000r／min、f=10000mm／min能够实现较高的加工效率，并保证工件的加工质量。     

金刚石涂层立铣刀与PCD立铣刀切削铝合金性能研究

目的：研究金刚石涂层立铣刀和 PCD 立铣刀切削铝合金时,铝合金表面粗糙度以及刀具的使用寿命。方法通过实验比较1μm、5μm金刚石涂层四刃立铣刀和PCD立铣刀在高速干式切削条件下切削铝合金的性能,并通过走刀距离比较不同状态刀具的使用寿命以及在走刀过程中的粘刀情况,用表面粗糙度测量仪测量加工的铝合金表面粗糙度。结果1μm、5μm金刚石涂层立铣刀加工铝合金失效距离分别为25 m、75 m, PCD立铣刀加工铝合金96 m后失效;1μm、5μm金刚石涂层立铣刀切削铝合金表面粗糙度平均值分别为1.07μm、1.10μm,PCD立铣刀切削铝合金表面粗糙度平均值为0.80μm。结论5μm金刚石涂层立铣刀是1μm金刚石涂层立铣刀寿命的5倍,PCD立铣刀使用寿命最长;1μm、5μm金刚石涂层立铣刀切削铝合金表面较PCD立铣刀粗糙,在相同切削环境下切削铝合金时, PCD立铣刀使用寿命较金刚石涂层立铣刀提高,且在抑制粘刀方面效果十分明显。     

PCD、PCBN复合片的电火花线切割加工质量

选取几种典型的PCD、PCBN复合片,在慢走丝电火花线切割机床上对其进行了多次加工工艺试验;运用三维表面轮廓仪、超景深三维显微镜对线切割加工后的表面粗糙度、富钴界面层加工质量、刃口加工质量等进行测量。结果表明:超硬颗粒直径大小及含量对加工质量影响较大,PCD、PCBN复合片经多次电火花线切割加工,能够得到较好的加工质量;经WEDM加工后的PCD复合片刃磨量可控制在4～15μm左右,PCBN复合片BNX20刃磨量可控制在10μm以内,而BZN6000则需较大的刃磨量。     

聚晶金刚石复合片硬质合金层电解磨削变形规律的研究

研究了聚晶金刚石复合片硬质合金层电解磨削主要工艺参数对其变形量的影响规律，并在理论上分析了影响复合片变形的主要因素。结果表明，在电解磨削过程中，随着复合片总厚度的减小和电流密度的增大，复合片变形量逐渐增大；当电解液浓度增大到一定数值时，复合片变形不再增大。理论分析表明，复合片的上下表面温差和总厚度是影响变形的两大因素。     

磨PCD刀具用陶瓷结合剂金刚石砂轮的研制

以Li2O-Al2O3-SiO2-B2O3系作为基础玻璃,设计了两种不同化学组成的结合剂(V1和V2)。采用三点弯曲法,考察了两种结合剂试样的抗折强度随烧结温度的变化规律,以及结合剂引入量对含金刚石试样抗折强度的影响;借助XRD衍射分析技术测试了结合剂试样条的物相构成;分别用两种结合剂制作了陶瓷结合剂金刚石砂轮,考察了在不同磨削条件下的磨削效果。实验结果表明:V1结合剂为玻璃质结合剂,V2结合剂为微晶玻璃质结合剂;采用V1结合剂制作的金刚石砂轮比采用V2结合剂制作的金刚石砂轮性能更佳,可用于PCD/PCBN复合片的粗磨加工。     

磨PCD刀具陶瓷结合剂金刚石砂轮的研究

本文研究制备Na2O-B203-Si02-Al203多元系基玻璃料,并配制成低温陶瓷结合剂,研究发现:耐火度为685℃,流动性为110%～130%,线膨胀系数为5.35×10-6℃-1的低温陶瓷结合剂具有优异的性能.制备的陶瓷结合剂金刚石砂轮在725℃烧成后,磨具的抗弯强度和洛氏硬度达到最佳值,分别58.61 MPa和77.9.用其磨削PCD刀片时锋利性好,磨削中间不需修整,砂轮耐用度高.运用扫描电子显微镜(SEM)分析了陶瓷结合剂金刚石磨具的断面形貌、磨削后磨削面形貌,表明结合剂对磨粒黏结牢固,断面组织均匀.     

聚晶金刚石热损伤层的研究

通过对聚晶金刚石在空气中差热(DTA)和热重(TG)曲线的分析，了解了其在空气中的氧化方式。继而利用扫描电镜对高频感应加热的复合片表面进行了观察，以了解其热损伤层的表面形貌和损伤深度。并据此确立了热损伤层深度与加热温度的对应关系。结果表明：(1)PCD受热时，主要是金刚石和金属钴与空气中的氧气发生放热反应，同时伴随着质量的损失；随着温度的升高，金刚石和金属钴的量都减少；(2)加热后PCD热损伤层是由钴氧化物的球状凸起，以及钴氧化物脱落后形成的微孔洞构成的；(3)热损伤层的深度与温度不成正比，在850℃左右有一最大值；对应于加热温度720℃、840℃、890℃，热损伤层的深度分别约为7μm、10μm和5μm。热损伤层的定量分析结果可以为热损伤层的去除提供理论指导。     

聚晶金刚石水冷抛光夹具实验研究

采用普通夹具和水冷夹具对聚晶金刚石进行了表面抛光实验。通过对比两种夹具在不同载荷下对砂轮温度,夹具及产品温度,产品变形量,抛光效果及效率的影响,发现仅靠冷却水对砂轮进行冷却降温是不够的,而同时对砂轮,夹具和产品进行冷却降温,才会有较好的抛光效果和效率。适当条件下,水冷夹具的抛光效率可提升至三倍以上。     

Polishing of polycrystalline diamond by the technique of dynamic friction, part 1: Prediction of the interface temperature rise

This paper investigates the interface temperature rise in polishing a polycrystalline diamond (PCD) surface. First, the Greenwood–Williamson's statistical asperity model is applied to characterise the surface roughness of a PCD specimen. The result is then used to estimate the contact area and total number of contact asperities under an applied polishing load. The heat generated is taken as the product of the friction force and the relative sliding velocity between the PCD asperities and the metal disk surface. The Jaeger's moving heat source analysis is then applied to determine the fractions of heat flux flowing into the PCD asperities and their counterpart in contact sliding and to give rise to the average temperature rise. A comparison with the observations made in the authors' experiments and those reported in the literature showed that the model predicts very well the temperature rise at the polishing interface.