增材制造金刚石工具研究现状及展望

随着金刚石工具朝着形状复杂化、结构精密化、性能高端化等方向发展,常规金刚石制造工艺受成形原理限制较难满足上述要求,亟须寻求新的金刚石工具制造工艺。增材制造是一项新兴的、降三维制造为二维制造的技术,近年来开始应用于复杂结构金刚石工具的制造。本文综述了激光选区熔化、激光选区烧结、立体光固化成形等目前主流增材制造工艺成形金刚石工具的研究进展,详细介绍了3种工艺的成形原理,重点阐述了不同工艺中金刚石与胎体材料的界面结合问题,简要对比了3种增材制造工艺成形金刚石工具的差异。最后,对未来增材制造金刚石工具的研究重点进行了展望。      

金刚石制品的金属胎体的研究现状

对金刚石制品的金属胎体的研究归纳为金刚石与金属胎体的结合机理、金属胎体体系、金属胎体材料制备方法以及金属胎体的性能表征及评价体系四方面的研究。对各方面的研究现状进行了较详细的分析,指出了存在的问题。提出了解决这些问题的对策,尤其提出了独特的且有效的金属胎体性能表征方式和评价体系,可为金属胎体的深入研究的提供有力的参考。     

镀铬金刚石在金属结合剂金刚石工具中的应用

采用双阴极等离子溅射沉积方法对金刚石颗粒表面进行镀铬处理.利用SEM、XRD对镀铬金刚石颗粒进行物相分析,使用金刚石单颗粒静压强度测定仪和人造金刚石冲击强度测定仪对金刚石进行力学性能测定.检测镀覆前后金属烧结体力学性能,并对比金刚石锯片刀头中的实际破坏形态及出刃高度的变化.结果表明,金刚石在镀层的保护下,单颗粒的力学性能得到提高.镀层实现了与基体的结合,金刚石工具的性能和寿命得到了提高.     

新型胎体材料制备金刚石工具的研究

提出了一种新型镀层作为电镀金刚石工具的胎体材料。指出，镍钴锰镀层具有比镍钴或镍锰镀层更高的综合机械性能和低得多的钴含量，更适合于制造电镀金刚石工具，将是一种很有发展前途的更新换代镀层。本文着重介绍了采用新镀层制备金刚石工具的具体过程和工艺条件，以及所制出的小尺寸工具对石材进行加工时的良好表现。     

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。     

用于金刚石工具制造的烧结金属粉末

今天 ,金刚石工具制造中所用的金属粉末都是混合粉末———只有钴粉除外。钴粉在金刚石工具烧结中单独使用 ,不用添加任何其它粉末。混合金属粉末的成分视金刚石工具的用途而不同。可以理解 ,当金刚石锯片切割硬花岗岩时所需的混合金属粉与切割较软的大理石是不同的。同样 ,用于珩磨硬质钢的金刚石工具与修整碳化硅砂轮所用修整工具二者所需的金属粉末也是不同的。但是 ,不单单是由用途来决定金属混合粉末的成分。金刚石工具的使用条件也会影响到结合剂成分的选用。例如 ,在切割中驱动轴的发动机功率对工具结合剂成分就有很大影响。在这里不…     

金属结合剂金刚石工具研究进展

金刚石工具广泛用于天然石材、陶瓷、玻璃、混凝土、硬质合金等的磨削和切割,金属结合剂金刚石工具因具有良好的机械和热学性能而成为金刚石工具的主力军。随着新型陶瓷混凝土等加工对象的不断出现和变化,要求金刚石工具要持续改进,以提高其切削效率、减少自身磨损、同时降低其制造和使用成本。本文综述了人造金刚石颗粒的性能、不同类型金属结合剂的成分组成和基本性能、金刚石与金属结合剂的界面结合状态以及提高其结合强度的措施,并对金属结合剂金刚石工具的发展作了进一步展望。      

稀土在以Fe代Co金刚石工具材料中的应用

本文将以Fe代Co的金刚石工具（胎体）材料作为重点研究对象,借鉴了稀土在硬质合金中应用的工艺经验,主要以掺杂法添加稀土La或Ce,对添加方式,添加形态及添加量进行了改进和优化,同时还在工艺过程中用TiH2进行了还原处理,确定了较佳的TiH2还原处理工艺路线,测试了金刚石工具（胎体）材料的实际使用性能,证实了在金刚石工具（胎体）材料中以Fe代Co,并通过添加稀土元素来提高Fe基金刚石工具材料的实际使用性能是完全可行的。     

电镀金刚石工具的改进研究

电镀金刚石工具中存在的把持力不足、颗粒脱落等问题,严重影响了工具的使用寿命和效率.文章综述了国内外近年来发展起来的改进电镀金刚石工具性能的方法,归纳成以下三大类:1、改进镀层胎体材料性能,提高镀层对金刚石的支撑和结合作用;2、通过提高金刚石与胎体的接触面积,消除金刚石与镀层之间的空隙;3、对金刚石颗粒表面处理,使金刚石与镀层间形成化学键结合.文中对各种方法进行了详细的描述,对一些有潜能的方法进行了推荐,以期读者对电镀金刚石工具的改进方法有一个全面系统的认识.     

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。     

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.