书讯——《金刚石工具制造理论与实践》

本书是由孙毓超、宋月清等编，汇集了作在金刚石工具制造研究实践中的部分内容，共分8个部分，侧重研讨金属结合剂、合金元素在胎体中对金刚石的润滑和粘贴，烧结合金化原理，预合金化粉末的性能，金刚石表面键合与涂覆，稀土元素在金刚石工具中的应用效果和机制以及其他一些广为关注的问题。     

含钛金刚石工具胎体合金研究

通过对结合剂合金Ti的合金化研究，改善结合剂合金对金刚石的浸润，特别是在金刚石工具中的非真空合金化，收到了满意的效果。     

微放电法改善工具表面性能

本文介绍用微放电法（电磁法），使金属工具或零部件表面的性能得到大幅度的改善，例如在塑性金属基本表面赋予高耐磨性，高耐热性，高硬度，高耐蚀性等指定性能的合金化薄层，包括在表层中含有硬质合金，陶瓷微粒，磨料微粒，细的金刚石，CBN等微粒。     

高能球磨过程对金刚石烧结体烧结参数及其性能的影响

1．引言 上个世纪80年代Yermakov和Koch等发现可以用机械合金化（Mechanical Alloying，下称MA）的方法来制造非晶相和纳米相，随后人们发现MA可以打破相图的规限，制造多元素的过饱和固溶合金。大量报道证明，金属结合剂金刚石工具中最常用的Fe、cu两种元素可以通过MA的方法实现合金化。     

我国金刚石工具工业发展的特点、措施与前景——纪念我国人造金刚石诞生40周年

本简要地回顾了我国金刚石工具工业的发展特点：形成了各具特色的金刚石工具密集加工区和多种所有制的金刚石工具工业，依靠金刚石合成的高速发展提供了比较优势。用产品质量、合理的性价比、优质服务和信息化技术开辟国内外市场。引进国外先进技术与设备，促进了激光焊接锯片、钻头及热压烧结锯片、国产加工设备的发展。采取发展国产超细与合金化粉末，加强胎体研究，推广金刚石镀覆，冷压与制粒工艺及真空保护气氛烧结技术，提高绳锯质量，突破高温钎焊工艺以促进我国金刚石工具工业的发展。     

金刚石工具用无钴镍胎体粉末Cobalite CNF

过去几年来，除各种级别的钴粉外，微米尺寸的预合金金属粉末已被确认为金刚石工具的胎体材料，估计近年来它已占据使用钴粉市场的15％—20％。化学法预合金胎体粉末通常是粒径仅为几微米的合金化的金属粉末。合金化最早用于化学方法制备预合金粉末的原始粒子。因此这种预合金粉末在所有颗粒中以相应的比例含有合金中的所有元素。这样，预合金粉根本上不同于各元素的混合物，同时也不同于粗颗粒的通常采用熔融雾化法制成的合金粉末，雾化粉颗粒尺寸约粗10～100倍。     

电化学方法制备金刚石工具的胎体材料性能研究

金刚石工具因其超强的加工能力，在石材、地质、陶瓷、机械、电子领域被广泛应用，研究电镀用胎体材料性能对提高金刚石工具的使用寿命和加工效率具有重要意义。本文从胎体材料合金化、复合化和细晶化3个方面对近20年来有关电镀金刚石工具胎体性能改进方面的报道进行了综述，提出了目前胎体材料性能改进方面存在的问题，并对其今后研究的重点提出了展望和建议。      

稀土合金化对金刚石锯片的组织及磨损性的影响

以金刚石锯片的铜-铁基胎体合金为对象,运用电子扫描显微镜、硬度仪和磨削质量损失法研究了稀土合金化对胎体合金的组织形貌和耐磨性能的影响.结果表明,在金刚石锯片胎体合金中加入稀土元素后,可提高合金烧结后的致密度和细化组织,增强了金刚石粒子与胎体合金之间的黏结强度,经稀土合金化的刀头具有较高的硬度和耐磨性.     

粉末预合金化对金刚石工具胎体性能的影响

本文通过试验分析研究了铁基粉末预合金化对金刚石工具胎体硬度与抗弯强度的影响.结果表明:预合金粉末烧结温度较低,胎体在750 ℃即可得到高的烧结硬度,为106 HRB,在650 ℃～900 ℃的烧结温度区间内,硬度值变化仅小于4 HRB;而在相同的烧结温度下,相同组分的混合粉末的烧结硬度仅为94 HRB～98 HRB;当烧结温度低于800 ℃时,预合金粉末胎体抗弯强度低于混合粉末胎体;随着烧结温度的升高,二者差距缩小.预合金粉末胎体的最佳结烧结温度区间为750 ℃～850 ℃,在此范围内可得到讲最佳的硬度与抗弯强度匹配.     

进一步提高我国金刚石工具质量的有效途径

根据我们的实践与调研,就进一步提高我国金刚石工具质量的有效途径进行了探讨。我国金刚石工业必须并可能为金刚石工具制品提供性能稳定、粗颗粒、热稳定性好的高强金刚石。为提高金刚石把持力,有必要在粘结剂中采用强碳化物形成元素或镀覆金刚石,胎体用粉末宜使用超细粉末与预合金化粉末,以便改进胎体性能。在刀头生产中推广制粒工艺,以优化金刚石分布,提高冷压工艺的性能和效率,降低模具消耗。烧结工艺中采用保护气氛热压烧结工艺与设备,在绳锯串珠生产中采用热等静压（HIP）与高温钎焊工艺。激光据片生产中完善刀头烧结工艺与焊接工艺参数,生产高质量的激光据片。     

CVD金刚石切削工具

CVD金刚石不含任何金属或非金属添加剂，机械性能兼具单晶金刚石和聚晶金刚石(PCD)的优点，而又在一定程度上克服了它们的不足。大量实践表明，焊接型CVD金刚石工具的使用寿命大大超过聚晶金刚石工具，有几乎相同的硬度和耐磨性，其抗冲击性优于单晶金刚石膜。因此，CVD金刚石被认为是非铁材料加工业中最理想的工具材料。据预测，在二、三年内，CVD金刚石工具将逐步代替天然金刚石工具以及目前已使用了二十多年的PCD工具，从而大大提高生产效率，降低生产成本。     

金刚石工具生产技术的三个阶段

金刚石工具生产技术的发展至今可划分为三个阶段：第一个阶段是用单质粉作胎体加金刚石采用机械混料的工艺制作金刚石工具。这种工艺容易产生成份偏析,烧结温度高,容易造成金刚石石墨化,降低金刚石的强度。由于各种胎体材料是机械结合,没有充分合金化,胎体对金刚石的包镶效果差,很难生产高档产品。     

镀钛及合金的金刚石在金刚石工具制造中的应用

本文介绍了采用镀钛及合金的金刚石制造的金刚石工具可以使使用寿命大幅度提高，分析了金刚石镀钛及合金对提高金刚石工具寿命的原因。应用结果表明：镀附后实现了磨料与基体间的强力化学冶金结合，防止了工具制造过程中有害物质对金刚石的损伤，提高了金刚石颗粒的抗压强度、抗氧化能力和热稳定性，是提高金刚石工具寿命和效率的有效途径。     

预合金粉末在金刚石工具中的应用研究

本文初步分析研究了预合金粉末在金刚石工具胎体材料中的应用情况，讨论了预合金粉末作为工具胎体材料的优越性能和应用前景，分析发现，只要选择得当，预合金粉末胎体材料的性能可达到钴基胎体材料的性能水平，并且具有切割速度快，寿命长，对金刚石粘结牢固等优点，预合金粉末的应用成功必将推动金刚石工具制造技术的进一步发展。     

金刚石的磨损形态对工具切割性能的影响

通过对不同金刚石锯片的切性能测试和磨损表面形貌观察，分析了工具中金刚石颗粒的磨损形态与工具胎体的磨损性能之间的关系及其对工具切割性能的影响，指出工具中磨平或抛光的金刚石对工具的切割性能不利，而新出刃和微破碎金刚石颗粒的增多，有利于提高工具的切割性能。     

新型铁铜合金粉体材料及性能研究

为改善铁基胎体粉末在金刚石工具制造时的应用情况,通过力学实验,研究新型铁铜合金粉体材料对金刚石工具胎体抗弯强度和切割性能的影响。实验结果显示:较单质混合粉体材料,新型铁铜合金粉体材料的烧结温度略微降低;胎体在870℃时获得高的抗弯强度,为334.85 MPa,比单质混合粉高出11%;烧结硬度为61.72 HB,高于混合粉末12%。铜元素的预合金化行为和更为均匀弥散的分布,使金刚石工具胎体材料强度提高显著,切割性能大幅度上升,通过对相同配方单质混合粉末和新型铁铜合金粉末胎体材料切割性能的比较发现,新型铁铜合金粉体材料锋利度提高20%。     

超声波对电镀金刚石工具制备过程的影响

应用超声波制备了镀层和电镀金刚石工具，测试镀层硬度和金刚石工具的上砂密度，研究结果表明：当电流密度一定时，金刚石工具镀层硬度随超声波功率增强而增加。在金刚石工具制备过程，超声波不适用上砂的全过程。只要金刚石磨粒埋入镀层厚度合适，超声波可以用于金刚石工具的加厚过程，提高工具的制备效率。     

铸态贝氏体铸铁气缸套研究

简述了通过Mo、Ni合金化获得贝氏体铸铁缸套工艺，并试验用Cu部分代替Ni、Mo和用Cu、Mo合金化得到成本相对较低的贝氏体铸铁缸套。     

喷射共沉积技术在金属结合剂金刚石工具制备中的应用研究

喷射共沉积技术在颗粒增强金属基复合材料的制备中已经有了较为成熟的应用，本文在分析了金属结合剂金刚石工具和颗粒增强金属基复合材料的相似性基础上，研究了利用喷射共沉积技术制备金属结合剂金刚石工具制备的可行性。并通过试验对比分析，探讨了该工艺在金刚石工具生产中的适用性。发现用该工艺试制的试样有金刚石热损耗低、金刚石分布均匀、基体金属对金刚石有较高的把持力、较高的耐磨性和磨削效率等特点。该工艺在大规格、高厚度的金刚石工具制造中会有较高的使用价值。     

《金刚石与金刚石工具知识问答》内容简介

金刚石及金刚石工具行业在我国被称为“朝阳行业”。随着我国人造金刚石生产和基础设施建设的迅速扩大，大量的从业人员加入到金刚石及金刚石工具行业中来。本书便是供相关企业的技术人员、管理人员、生产人员学习和培训使用的一本通俗易懂的科技图书。同时，本书也可作为研究院所和高等学校相关技术人员的参考书。