金刚石、cBN有序排列及择优取向工具的研发与应用

有序排列与择优取向超硬材料工具的技术创新，将以经济、高质与高效的优势替代传统的超硬材料工具而进入新兴的加工领域，而为生产企业带来新的发展机遇。本文将对有序排列与择优取向技术的研究现状及其在不同的金刚石工具中的应用做一阐述。     

金属结合剂在金刚石工具制造中的应用

金属结合剂金刚石工具因具有结合强度高、成型性好、使用寿命长,能够满足高速磨削和超精密磨削技术的要求等显著特性,成为硬脆材料磨削的重要加工工具。在金刚石工具制造过程中使用的金属结合剂主要有：铜基、钴基、铁基、镍基、钨基、铝基等。铜基、钴基、铁基结合剂应用较广。     

低熔高强纳米陶瓷结合剂粗粒度超硬工具

在超硬工具的烧结过程中,由于结合剂与磨料之间的热膨胀系数的不同,容易在其界面处产生应力,进而降低工具的使用性能.本文通过同一成分的普通陶瓷结合剂与纳米陶瓷结合剂的对比实验,运用抗折强度实验、SEM 等实验手段研究了粒度及结合剂类型对界面应力的影响.并将高强纳米陶瓷结合剂粗粒度超硬工具应用于工业化.结果表明:随着超硬磨粒...     

超硬材料系列镀覆产品及应用

以真空微蒸发镀覆技术为核心，围绕各类高性能超硬材料工具的不断开发应用，目前已经形成了超硬磨料镀覆系列产品。包括镀覆一层金属的超硬磨料，如镀钛、镀钨的金刚石；镀覆合金的超硬磨料，如镀钛－铬合金的金刚石；真空微蒸发镀覆之后再经电镀形成的多层复合超硬磨料，如复合镀Ti-Ni的金刚石等。这些系列镀覆产品分别适用于金属粉末烧结工具、钎焊工个和树脂结合剂工具，以于提高工具质量、降低制造成本和新产品开发有显著作用。新近研制成功的一种适用于树脂结合剂工具的刚玉涂覆的超硬磨料，克服了镀镍、镀铜超硬磨料镀覆成本高及使工具变钝的缺点，是树脂工具升级换代的新产品。     

电子信息行业用超硬材料切割工具综述

本文重点介绍了超硬材料切割工具在电子信息行业的应用现状,并阐述了电铸结合剂划片刀、金属及树脂结合剂高精度超薄超硬材料切割砂轮的制造工艺、使用性能、基本特点、型号、常用规格、粒度。同时探讨了我国电子信息行业用超硬材料切割工具的发展前景。     

摩托车发动机气缸及连杆珩磨加工用超硬材料珩磨油石的研制

本文介绍了用于加工摩托车发动机气缸及连杆的超硬材料珩磨油石,讨论了金属结合剂特性,磨粒种类、粒度,浓度,制造工艺时油石性能的影响,经使用表明,本文研制的油石能满足用户要求,并取得了较好的经济效益。     

不同化学成分的玻璃对超硬材料陶瓷磨具性能影响的研究

普通陶瓷结合剂砂轮的陶瓷结合剂，与CBN、金刚石材料的耐热性和热膨胀系数相差较大，不能直接用于制作超硬材料陶瓷结合剂砂轮。本文从应用入手，对超硬材料陶瓷磨具的低温结合剂进行研究，从对不同化学成分玻璃的低温结合剂对CBN、金刚石的润湿能力的研究发现，在硅酸盐熔体中引入碱金属氧化物，按K2O→Na2O—Li2O的次序改善结合剂的湿润性，含有Pb2O3的玻璃结合剂对金刚石、CBN有较高湿润能力。     

cBN烧结体工具的最新动向及其适用事例

通过特殊陶瓷黏结材料将cBN粒子烧结成专用于淬火钢加工的cBN烧结工具是在1977年被首次开发出来的.自产品化以来,cBN烧结体工具在以淬火钢为主的铁类难切削材料的切削加工方面被广泛应用.由于cBN烧结体工具与传统的超硬以及金属陶瓷、陶瓷工具相比较具有加工使用寿命长的优点,现在其使用范围正在扩大.在淬火钢切削领域,由于...     

使用磁控管雾化器往超硬材料粉末上沉积金属镀层

众所周知,往超硬材料粉末上沉积金属镀层可以提高工具的耐磨性和加工效率。这时,无论在镀层中还是在制品的结合剂中,颗粒结合牢固性主要取决于镀覆金属的方法。这表明了改进现有的沉积镀层方法以及研究新方法的重要性。乌克兰科学院超硬材料研究所协同拉脱维亚国家计委真空镀覆联合设计室,研究了用等     

超硬材料刀具在机械冷加工中的应用

介绍了我国超硬材料刀具在机械冷加工中的一些应用情况。介绍了部分在机械冷加工中使用超硬材料刀具以车削代替磨削的实例。在铣削、镗削、拉削、铰削、钻削方面，也叙述了一些超硬材料刀具应用后提高效率、降低成本及加工难加工工件的实例。对机械冷加工中使用超硬材料刀具的市场前景看好。强调由于超硬材料刀具的耐用度优势、综合成本低优势和其它优势，机械冷加工中使用超硬材料刀具会范围更宽、用量更大。     

钛的特性及其在超硬材料行业中的应用

钛具有熔点高、耐腐蚀、无磁性、高温时化学活性高等特点，在超硬材料行业的应用比较广泛。在超硬材料合成中，尤其是立方氮化硼合成中，能有效降低锤耗，同时可提高立方氮化硼的合成品质及产量；超硬材料表面镀钛及钛合金后，能实现镀层和结合剂的冶金结合，工具寿命提高30％以上；钛对许多氧化物质和还原物质具有极好的耐腐蚀性，适用于人造金刚石的批量电解提纯工序。本文从这几方面阐述了钛材在行业中的具体应用，以说明今后应加大其在我行业生产中的应用范围和力度。     

单颗钎焊金刚石磨粒磨损试验研究

采用单颗磨粒试验方法,以碳钢碟轮为修整工具,研究金刚石和CBN磨粒修整过程中的磨损特征。结果表明:砂轮和修整碟轮的相对速度对金刚石磨粒的磨损有重要影响;相对速度为51.9 m/s时,金刚石磨粒的磨损高度为50.1 μm;相对速度为17.3 m/s时,金刚石磨粒的磨损高度显著减小,为19.5 μm。通过相同条件下金刚石与CBN磨粒的磨损特征对比,表明金刚石磨粒在磨损过程中同碟轮之间发生化学作用,加速金刚石磨粒的磨损;对试验后金刚石磨粒进行拉曼光谱分析,并未检测到石墨物质。      

On the interfacial nanostructure of brazed diamond grits

The interfacial structure, phases and carbides have been examined in a brazing filler metal with embedded diamond grits. Brazing of superhard and superabrasive grits is of prime interest for high performance machining and precision grinding tools. The morphology of the epitaxial layers and nano-sized carbides grown at the interface between diamond and alloy matrix has been studied to illustrate the reaction mechanism which is essential for achieving better properties.     

用表面活化处理法提高立方氮化硼与镀层的结合性能

将立方氮化硼（CBN）磨料依次浸泡于敏化液和活化液中，进行表面活化处理。分别用经过和未经过活化处理的CBN磨料制作电镀磨具。SEM观察结果表明，磨具电镀过程中，在CBN与镀层的结合面上形成了分散的连接点，从而改善了镀层与CBN的结合性能。用经过活化处理CBN制作电镀磨具，加工耐磨铸钢的材料去除体积是未活化处理的CBN电镀磨具的1．5倍，明显提高了电镀CBN磨具的使用寿命。在电镀过程中，应严格控制CBN活化表面钯质点的数量，使其保持在合适范围内，避免CBN颗粒相互粘结和成块现象。     

Microstructural characterization of diamond/CBN grains steel braze joint interface using Cu–Sn–Ti active filler alloy

In order to develop the new generation superhard abrasive tools of diamond and cubic boron nitride (CBN), the brazing joint experiments of diamond/CBN crystals and AISI 1045 steel matrix using Cu–Sn–Ti active filler powder alloy were investigated in vacuum furnace. The brazing temperature was 930 °C and the dwelling time was 20 min. Interfacial characteristics of the brazing joint among the diamond/CBN grains, the active filler layer and the steel substrate were analyzed using scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy and X-ray diffraction techniques. The results indicated that Ti element in the Cu–Sn–Ti alloys diffused preferentially to the surface of diamond/CBN grits to form a Ti-rich reaction layer in the brazed joints by microanalyses. Moreover, the TiC, TiN and TiB₂ phases in diamond/CBN interface and Cu–Ti phase in steel interface were confirmed by X-ray diffraction phase analysis. The wetting and bonding reactions on diamond/CBN by melting Cu–Sn–Ti alloy were realized through the interfacial reaction products like TiC, TiN and TiB₂ compounds during the brazing process. The adhesive strength experiments of the joint interfaces revealed that the grains were not pulled out from the bond interface. The reliable bonding strength of brazed diamond/CBN grains to the steel substrate can meet the application requirements of high efficiency machining in the industrial field.     

Electrochemical superabrasive machining of a nickel-based aeroengine alloy using mounted grinding points

Brief design and manufacture considerations are detailed for a hybrid electrochemical grinding unit adapted from a vertical machining centre using a 40,000 rpm spindle and 500 A DC generator. Subsequently, experimental work is presented on the influence of tool bond systems, superabrasive grit type and electrical parameters when simultaneous ECM/grinding Udimet 720 using 10-15 mm diameter plain points. Single layer electroplated CBN tools produced G-ratios and maximum normal cutting forces of ∼451 and ∼45 N, respectively, compared to ∼128 and 557 N for equivalent diamond wheels. Data on workpiece roughness and overcut are also presented as are initial results for a fir tree shaped tool.     

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.     

CBN陶瓷磨具性能的计算机调控

本文论述了在钢铁加工行业中非常有效的加工工具－陶瓷结合的CBN磨具的性能调控技术，特别指出利用计算机程序设计可实现陶瓷结合剂性能的准确预测，配合CBN的表面镀覆技术以及工艺参数的调整，可对陶瓷结合剂CBN砂轮实现性能调控。     

超硬磨料砂轮修整与激光修整新进展

本文介绍了超硬磨料砂轮修整的现状和特点，指出超硬磨料砂轮修整的关键和亟待解决的问题。重点介绍一种很有前途的修整技术－－激光修整，分析了其国内外近年来的研究情况。作者用声光调QYAG激光对树脂结合剂CBN砂轮进行了修锐试验，得出了声光调QYAG激光适宜修锐树脂结合剂砂轮的结论。对今后的超硬磨料砂轮激光修整的发展方向作了展望；建立材料热去除模型和气体动力学模型，完善激光修整机理的研究；实现激光整形和修锐过程同时进行；深入研究激光精密修整技术；开发成形砂轮激光修整技术；开发自适应控制修整系统，实现激光在线修数；提高修整效率。