高速铣削用PCD刀具的研制

高速铣削的应用在当前机械制造中越来越盛行。虽然PCD材料科学总的来说已很成熟，但高速铣削的需求促使PCD供应商不断改进与完善其产品。中粒度尺寸品级PCD材料通常用于既具有良好的耐磨性（工具寿命），同时又能保持良好的工件表面光洁度的产品。铣削刀具典型的损坏模式是由于工件毛刺的形成而丧失切削刃的锋利度。要求是在改进表面光洁度时，减少毛刺的产生与形成。这种特有的材料性能，诸如弯曲强度和韧性的提高与改进，可通过控制金刚石粒度尺寸的分布和先进的处理工艺来达到。结果是使PCD刀具材料改进切削刃的良好性能，有更好的工件表面光洁度，而不牺牲刀具的耐磨性。这样，使最终产品的性能将在高速铣削中获得应用。     

冷却液对PCD修整器耐磨性的影响

修整刚玉砂轮时,PCD修整器是单颗粒天然金刚石修整器的经济而有效的代用品。本文试验了冷却液对PCD修整器耐磨性的影响。试验证明用PCD修整器修整刚玉砂轮,在无冷却液的情况下,PCD修整器的耐磨性最好。     

聚晶金刚石表面加工质量对比试验研究

为解决聚晶金刚石(PCD)表面加工成型和抛光难题,提高PCD加工效率和表面加工质量,采用电火花粗、精放电加工工艺及金刚石砂轮磨削加工工艺对PCD表面进行加工,并采用SEM、EDS、XRD和Raman等观察分析不同加工方式下PCD的表面形貌、表层组织及结构,对不同加工方式下PCD的显微硬度和耐磨性进行测试,考察不同加工方式对PCD表层微结构与力学性能的影响。结果表明:电火花加工后PCD表面会发生金刚石石墨化,而机械磨削加工后则不会;电火花精加工后PCD的显微硬度和耐磨性分别是5 613 HV 10和Q 5.8×104,机械磨削加工后则分别是5 727 HV 10和Q 5.4×104,二者相比变化不大,而电火花粗加工后的则是4 604 HV 10和Q 4.7×104,性能降低明显。同时提出放电加工后PCD表面变质层的概念,并讨论其变质层产生的原因。      

超硬材料刀具的特性及应用

本文主要介绍了单品金刚石刀具，高温高压合成的聚品金刚石（PCD）刀具，聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具及化学气相沉积的金刚石膜（CVD）刀具的特性及应用。我们做了有关CVD刀具与PCD刀具耐磨性的切削试验：通过试验可以看出，CVD刀具确实有较好的耐磨性，但是在切削时间为17min时，由于CVD较PCD脆，在25倍显微镜下观察发现CVD金刚石刀具的刀口有明显的崩刃。另外发现，CVD金刚石刀具在制造及使用过程中也极易出现崩刃现象，所以目前大多数厂家仍以使用PCD刀具为主，CVD金刚石刀具的推广仍需要一个过程。     

PCD刀具的研究现状

随着中国汽车以及航空航天行业的高速发展，PCD刀具研究将越来越被重视，PCD刀具也将越来越广泛的应用到各个领域。本文综述了PCD刀具的研究现状，主要介绍了金属切削和木材加工用PCD刀具的分娄、PCD刀具的研磨和线切割等的加工以及PCD刀具的焊接等制备工艺的关键工序。     

用于切削金属基复合材料的聚晶金刚石刀具的磨损

聚晶金刚石(PCD)被用于耐磨材料如Al／Si合金和复合材料的机械加工已有好多年了。本文报道用PCD刀具对用SiC颗粒／Al2O3纤维增强的Al合金高耐磨复合材料进行机械加工情况。结果表明，PCD刀具性能不仅在抗磨损方面，而且在加工表面质量方面都超过硬质合金。对刀具磨损痕迹的形貌观察指出，磨损过程包括粘性磨损和金刚石内部形成的缺陷导致最终的类似于疲劳过程的微观和宏观断裂的磨损过程。     

堆焊

带极堆焊带极电流磁控技术的试验研究；锌基合金焊补堆焊层耐磨性及磨损机理研究；合金元素对抗冲击磨损堆焊材料性能的影响；Fe-C-Cr-Ti-Mo系合金堆焊金属的耐磨性[俄]；碳化钛基复合材料分界面上的过程研究[俄]；激光重熔Co基合金堆焊层的组织和性能。     

含纳米LaF3的固体润滑涂层摩擦学及抗腐蚀性能研究

研究了纳米LaF3微粒对粘结固体润滑涂层耐磨性及耐腐蚀性能的影响，重点考察了纳米LaF3填料的质量分数对涂层耐磨性的影响以及纳米和微米LaF3填料对涂层耐腐蚀性的影响。结果表明：含1％纳米LaF3的涂层的耐磨性最佳，而纳米LaF3填料对涂层减摩性能的影响不大；纳米LaF3填料可以更有效地提高涂层的耐腐蚀性能。     

新型高铬铸铁自保护堆焊药芯焊丝

研究了一种新型高铬铸铁堆焊药芯焊丝，分析了焊丝的脱渣性、抗裂性、耐磨性、硬度和金相组织。实验结果表明，该焊丝采用普通埋弧焊机，不需加入任何保护气体和焊剂能顺利进行堆焊，简化了操作过程，综合成本低；脱渣性好、熔敷速度快；不预热时连续堆焊也不出现裂纹，抗裂性良好；单道单层堆焊后室温硬度为48HRC左右，切削加工性能好；耐磨性为某硬度基本相同的高铬铸铁药芯焊丝耐磨性的1．27倍。     

氧乙炔火焰喷焊合金层组织与性能的试验研究

利用火焰喷焊法在16Mn钢表面得到铁基合金喷焊层和镍基合金喷焊层，并对两种合金层进行了显微组织，X射线衍射，硬度和腐蚀介质下的耐磨性以及热疲劳性能试验。结果表明，上述两种合金层组织都具有亚共晶型枝晶生长特征，但铁基合金层枝晶发达，镍基合金层枝晶细小均匀，合金喷焊层均由γ固溶体和各种化合物硬质相所组成，焊态时镍基合金层比铁基合金层的硬度和耐磨性高，时效处理后铁基合金层的硬度和耐磨性都明显增加，镍基合金层却略有降低；合金喷焊层在HCl介质中的耐磨性小于在中性水中的耐磨性，镍基合金层比铁基合金层具有较好的抗热疲劳性能；时效处理能改善合金层的抗热疲劳性能。     

金刚石刀具及切削有机复合材料磨损状况的研究

本文主要介绍了天然单晶金刚石、聚晶金刚石(PCD)及金刚石膜(CVD)的特性,分别进行了几种PCD、CVD切削有机复合材料的试验,重点分析了其刀具的耐磨性。     

TiAl基合金的激光表面处理

研究了激光表面合金化和表面熔覆技术在γ-TiAl基金属间化合物上的应用，从激光表面处理技术的特点和其在TiAl合金表面改性上的最新研究结果入手，探讨了激光表面层及表面处理工艺参数对TiAl合金表面组织与高温氧化性能和耐磨性的影响及其机理，研究结果表明激光表面处理在改善TiAl合金高温抗氧化性能和提高耐磨性方面有着广阔的应用前景。     

纳米金刚石聚晶的合成与性能综述

传统多晶金刚石聚晶（polycrystalline diamond，PCD）已在机械加工和矿物勘探等领域广泛应用，但其所使用的结合剂或烧结助剂严重弱化PCD性能，限制其应用。新型无黏结剂纳米金刚石聚晶（nano-polycrystalline diamond，NPD）具有细小的晶粒尺寸和高强度的金刚石晶粒界面，其性能已全面超越传统的PCD和金刚石单晶，在硬质材料高精加工等领域有巨大的优势和广阔的前景。本文概述NPD的合成和性能，并介绍使用不同的碳前驱物在高温高压下制备NPD的方法和技术，其中重点介绍石墨和碳纳米葱（carbon onions）在高温高压下直接转变成NPD的技术，为进一步研究及应用提供参考。      

制备PCD刀具的关键工序简介

PCD刀具是通过把PCD复合片焊接到硬质合金或者钢的刀体上制成的。由于PCD复合片将单晶金刚石的高硬度、耐磨性、低摩擦系数和碳化钨硬质合金的高抗弯强度进行了结合,因此PCD复合片不仅增加了抗弯强度,同时硬质合金层易于焊接,使制作成品刀具变得容易。近年来随着汽车制造业大量采用轻型材料,如铝合金、复合材料等,PCD刀具的应用也大量增加。如在变速箱壳体的某些工序加工中,将原来采用的硬质合金镗刀改为金刚石刀具,刀具寿命可提高到数万件,其经济效益是非常明显的。采用PCD刀具加工铝合金时,     

美国Kennametal公司开发出新型数控机床刀具

美国Kennametal公司开发的KD1405是一种纯金刚石刀具材料，它具有良好的韧性，可显著改善刀具的耐磨性，在用于连续车削及轻负荷断续车削、精铣和半精铣加工时，刀具寿命与PCD刀具相比，可提高100％～200％。     

GCr15钢深冷处理工艺的研究

对ＧＣｒ１５钢经常规淬火后进行不同时间、不同次数的深冷处理所引起的性能变化进行了研究。结果表明，硬度、抗弯强度对冲击韧性等深冷时间关系不大；在深冷时间不太长的范围内（２ｈ左右）相对耐磨性随时间延长逐渐提高；两次深冷处理可使相对耐磨性等进一步增大，更多次深冷处理不起作用。     

耐磨材料与使用工况关系研究

研究比较了高锰钢，马氏体球铁和中碳马氏体钢在二体静载和三体动载条件下的磨损特性，从而找出耐磨材料与使用工况关系。结果表明，在静载条件下，马氏体球铁耐磨性最好；在非强烈冲击条件下，中碳马氏体钢耐磨性最好；在强烈冲击条件下，高锰钢耐磨性最好。     

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。     

三种树脂金刚石砂轮的耐磨性对比试验研究

本文介绍了三种不同性能的树脂粉在金刚石砂轮中的应用，并测试了三种树脂粉所制造的金刚石砂轮的磨料磨耗比和磨削效率，结果表明：三者的磨削效率相当，聚酰亚胺树脂砂轮的磨料磨耗比最小，耐磨性最好；而酚醛树脂砂轮的磨料磨耗比最大，耐磨性最差。并分析了三种树脂金刚石砂轮耐磨性不同的原因。     

Ni-P-SiC复合镀液中颗粒含量对镀层组织及性能的影响

研究了Ni—P—SiC化学复合镀液中颗粒含量对镀层组织和性能的影响，确定了合理的工艺配方，测试了复合镀层的硬度、耐磨性能；研究了热处理对镀层组织、性能的影响。结果显示，热处理后镀层硬度最高可达1200HV，并且具有较高的耐磨性。