用复合电镀法制造电镀金刚石锯丝的实验研究

固结磨料金刚石线锯切割技术有望在将来广泛地应用于硅晶体等硬脆材料的切割,而高性能的固结磨料金刚石锯丝的研制是此技术发展应用的关键.本文选用以瓦特液为基础的光亮镍镀液,采用复合电镀法试制了电镀金刚石锯丝,制定了锯丝的电镀工艺,分析了上砂电流密度和上砂时间对锯丝表面金刚石磨粒密度和镀层与基体间结合力的影响.结果表明,获得表面磨粒分布均匀、结合力良好的电镀金刚石锯丝的最佳电流密度范围为1.5 A/dm2～2.0 A/dm2,其预镀、上砂与加厚镀时间依次为6 min、8 min～10 min和18 min.     

金刚石线锯的复合电镀工艺研究进展

金刚石线锯的复合电镀制备方法是通过金属电沉积的方式将金刚石磨料掺杂到金属镀层中,在锯丝表面形成复合镀层,最终制造出一种线性超硬工具的过程.本课题综述了金刚石线锯的复合电镀工艺的原理特点以及制备时的材料选取和制备工艺过程,并对其工艺方面做出总结和展望.     

电镀金刚石工具的再制造的研究

对废旧的金刚石工具进行再制造,可以显著节约材料和能源,具有极佳的经济效益和社会效益.本文以电镀金刚石工具的再制造为例,分析了电镀金刚石工具的再制造过程,建立了金刚石工具的再制造模型,确定了电镀金刚石再制造的职能流程图、功能层次图和数学模型,从而为金刚石工具的再制造成本的计算提供依据.论文阐述了电镀金刚石工具再制造工程面临的4项关键技术问题,即电镀金刚石工具的绿色回收技术,分选技术,工具的再制造性设计以及再制造性评价.其中,电镀金刚石工具的绿色回收技术是实施金刚石工具再制造的重要前提和基础.论文采用对废旧电镀金刚石工具进行冷热交替处理的方法,降低了磨料层与工具基体之间的结合强度,使磨料层与基体之间产生开裂现象,上述方法可以实现磨料层与金刚石工具基体的绿色回收.     

电沉积金刚石钻头的研制

本文采用Ｎｉ－Ｃｏ合金电镀液，通过复合电镀方法在麻花钻头表面沉积一层或多层金刚石磨料，对电镀过程中各主要工艺参数的影响进行了试验研究，确定了电镀最佳工艺参数，试验结果表明，所获得的金刚石钻头可以用于玻璃，铁氧体，玛瑙，石材，陶瓷等硬脆性材料的钻削加工，本文对加工机理作了初步分析。     

钎焊单层金刚石砂轮的现存问题及其对策

概述了用活性钎料将金刚石磨料钎焊到钢基体表面制作单层金刚石砂轮 ,比传统的单层电镀金刚石砂轮具有明显的工艺优势。分析指出了钎焊工艺的现存问题 ,即如何实现金刚石磨料与合金钎料层高的结合强度、钎料层厚度的均匀性和金刚石磨料的有序排布。给出了可行的解决方案 ,即利用Ag -Cu -Cr或Ni-Cr等活性钎料与金刚石界面化学反应生成的Cr7C3 和Cr2 3 C7实现钎料层与金刚石间的高强度结合 ;通过砂轮地貌优化 ,优化出磨粒排布方式 ,然后按优化的结果排布磨料。研制出了具有磨料出露高度高、有序排布、钎料层厚度一致性、高结合强度、高锋利度的单层钎焊金刚石砂轮。     

电镀电流对镀镍金刚石性能的影响

为研究电镀电流对金刚石表面镀镍层沉积速率的影响,采用电沉积法对金刚石表面镀镍,并观察镀层的表面形貌,同时分析了电镀电流对镀镍金刚石镀镍层致密度、冲击韧性和抗压强度的影响。实验结果表明:当电镀电流从2A升至6A,随着电流增大,金刚石的镀镍层镀速、冲击韧性和抗压强度均随之增大,并在6A时达到最大;镀覆金刚石表面镀层均匀,且漏镀现象减少;电镀电流影响镀液温度,而镀液温度决定了镀层的致密度。电镀液温度处于50℃时,镀镍层显微应变最小,镀层的致密度达到最大。     

钎焊单层金刚石砂轮的现在问题及其对策

概述了用活性钎料将金刚石摩料钎焊到钢基体表现制作单层金刚石砂轮,比传统的单层电镀金刚石砂轮具有明显的工艺优势。分析指出了钎焊工艺的现在问题,即如何实现金刚石磨料与合金钎料层的结合强度、钎料层厚度的均匀性和金刚石磨料的有序排布。给出了可行的解决方案,即利用Ag-Cu-Cr或Ni-Cr等活性钎料与金刚石界面化学反应生成的Cr7C3和Cr23C7,实现钎料层与金刚石间的高强度结合;通过沙轮地貌优化,优化出摩料排布方式,然后按优化的结果排布磨料。研制出了具有磨料出露高度高、有序排布、钎料层厚度一致性、高结合强度、高锋利度单层钎焊金刚石砂轮。     

电镀金刚石切割线的种类及制造工艺的研究概述

电镀金刚石切割线是以电镀金属为结合剂,通过金属的电沉积把金刚石磨料固结在芯线基体上而制成的一种线性切割工具。主要简述了电镀金刚石切割线的研究意义,电镀金刚石切割线的种类,电镀金刚石切割线的常用制造方法,并对金刚石切割线的进一步研究进行了展望。为电镀金刚石切割线的生产和研究提供了一定的指导。     

金刚石颗粒表面均匀电镀工艺研究

介绍在金刚石颗粒表面均匀电镀金属的工艺.以镀镍为例研究金刚石表面化学镀、电镀的工艺.设计了一种新型、多用途金刚石表面电镀的装置.用此装置也可在其他导电或者不导电的小颗粒表面电镀或者复合镀金属.在金刚石表面化学镀上一层导电的金属以后,再以滚镀的方式将电镀层加厚,可获得厚度在10～200μm的均匀金属镀层.同时还介绍了电镀后金刚石表面镀膜厚度的计算方法和电镀过程中要注意的一些问题,并简介了补镀的工艺和方法.     

用复合电镀法制造环形电镀金刚石线锯

本文用复合电镀的方法研制了环形电镀金刚石线锯,锯丝基体采用直径0．8mm的65Mn钢丝,经氩弧焊焊接成环形。采用镀镍的方法将金刚石磨料把持在环形钢丝基体上而制成环形电镀金刚石锯丝,用此环形锯丝在自制的试验设备上对花岗岩的锯切试验表明：锯口边缘整齐规则,无崩碎现象,锯丝切出的表面光滑,质量较高。     

电镀金刚石线锯镀镍层力学性能及磨粒把持力研究

电镀工艺参数直接影响电镀金刚石线锯镀镍层的力学性能且难以测定。按金刚石线锯电镀工艺制备电镀试件,利用纳米压/划痕仪、X射线衍射仪测试试件的力学性能,得镀镍层的硬度、弹性模量、残余应力以及镀镍层与线锯基体的结合强度。简化计算镀镍层对金刚石磨粒的把持力。根据试验获得的镀镍层力学参数建立磨粒把持力有限元模型并进行仿真分析。简化计算与仿真分析的结果一致性较好。      

复合电镀新工艺金刚石钻头的研制与应用

本文采用复合电镀新工艺来研制和生产金刚石钻头。在研制过程中,往普通钻头镀液中加入10g/l金刚石微粉,得到镍—钻—金刚石微粉复合镀层,提高了钻头胎体的耐磨性。将两种品级、三种粒度金刚石按一定比例混合使用,扩大了钻头的适用范围,提高了钻头的自锐性。通过改变内、外径和底唇面镀层厚度的比例,做到镀层基本同步消耗完。一年多来的工地现场使用结果证明,这种钻头适用于坚硬、强研磨性地层的钻进,具有时效快、寿命长的优点。     

金刚石颗粒强化银基复合镀层

在制备银基金刚石颗粒复合镀层的基础上 ,研究了复合镀层的力学性能和电接触性能 ,以及电镀工艺对镀层结构的影响。结果表明 ,金刚石粉末能够提高银镀层的硬度 ,降低其电磨损率 ,从而提高电触头的寿命及耐大电流的能力。金刚石粒径越小、浓度越高 (在一定的范围内 ) ,强化效果越好。影响复合镀层结构的因素有很多 ,各因素必须相互协调 ,才可得到与衬底结合牢固的、颗粒均匀分布的结晶致密的复合镀层。镀液中金刚石含量不很高时 ,其最优化工艺与常规镀银相仿 ,使用适量的分散剂并加以搅拌有利于金刚石粉末在镀层中的均匀分布。     

金属结合剂金刚石磨具的研究进展

本文介绍了各种金属结合剂的性能、主要配方体系和应用范围,概述了金属结合剂金刚石磨具的制备方法：烧结法、电镀法、单层钎焊法。重点综述了国内外改善烧结金属结合剂金刚石磨具中结合剂对金刚石把持力所采取的主要措施和最新研究进展,并对金属结合剂金刚石磨具的发展作了进一步展望。     

电泳-电沉积 Ni-金刚石复合镀层及其耐磨性能研究

先采用电泳技术在铜基体表面沉积均匀、致密的金刚石微粒,再将已覆盖有金刚石微粒的基体放入电镀液中进行电沉积金属镍,获得了金刚石质量分数约为48%且分布均匀的Ni-金刚石复合镀层。与纯镍镀层进行磨损试验对比,发现制备的Ni-金刚石复合镀层磨痕较浅,磨损量较小,其对磨件的磨损体积约为纯镍镀层对磨件的17倍,表明此两步沉积工艺制备的复合镀层具有良好的耐磨性能。     

纳米金刚石粒径对Ni-P化学复合镀层耐磨性和耐腐蚀性的影响

为提高化学镀镀层的耐磨性和耐腐蚀性,采用化学镀制备含不同粒径的纳米金刚石Ni-P-D复合镀层,通过SEM、XRD、摩擦磨损试验、磨粒磨损试验和电化学试验,探究纳米金刚石粒径对Ni-P镀层微观形貌、力学性能、摩擦磨损性能、磨粒磨损性能和耐腐蚀性能的影响。经化学复合镀可以得到与基体结合良好,厚度约为30 μm,含纳米金刚石的Ni-P-D复合镀层;含50 nm 金刚石的Ni-P-D复合镀层的硬度最高,抗摩擦磨损和磨粒磨损性能最好;随着纳米金刚石粒径减小,Ni-P-D复合镀层的摩擦系数和抗腐蚀能力提高,含5 nm金刚石的Ni-P-D复合镀层的摩擦系数最小,抗腐蚀能力最强。      

复合镀覆Ti—Ni金刚石的钎焊应用

镀覆技术的研究进展表明：经过真空微蒸发镀钛、钨的金刚石单晶或聚晶,可以采用化学镀或电镀的方法在钛或钨镀层上进一步镀覆镍、钴、铬等金属,这种复合镀层与金刚石界面强力冶金结合,并且可以采用各种钎焊方法实现金刚石与多种金属基体的焊接。复合镀覆的金刚石可用于各类表镶工具的制造,获得高出刃、高磨粘结合强度,使金刚石表镶工具的使用寿命和加工效率大幅度提高。     

钎涂金刚石在盾构刀具再制造中的应用

采用感应钎焊的方法,在堆焊层上制备金刚石耐磨复合涂层。对涂层进行磨粒磨损实验,并通过体视显微镜、扫描电镜、能谱分析和磨损质量损失表征钎涂界面的组织和磨痕特征。结果表明:金刚石复合涂层形成良好,金刚石弥散分布在复合涂层中,钎料与堆焊层之间形成了约5 μm的钎焊反应界面,并实现良好的冶金结合;在相同磨损实验条件下,堆焊层的质量损失为0.601 2 g,钎涂金刚石再制造试件的质量损失为0.087 1 g,约为堆焊层的14.5%。      

感应钎涂金刚石/镍基合金复合涂层的性能

以45钢为基体,采用感应钎涂工艺在其表面制备金刚石/镍基合金复合涂层,通过洛氏硬度计、磨粒磨损试验机对涂层进行硬度和耐磨性测试,采用超景深显微镜、扫描电子显微镜对涂层、钎料和金刚石形貌进行观察,采用EDS对金刚石表面微区进行成分分析,初步研究了复合涂层的微观形貌、磨损规律及机制. 结果表明,金刚石颗粒在镍基合金复合涂层中弥散分布,与钎料合金实现了良好的冶金结合. 随着金刚石含量增加,可显著提高复合涂层的硬度及耐磨性. 当金刚石质量分数为20%时,涂层的宏观硬度达到63 HRC,较纯钎料涂层提高1.5倍;在相同的磨损试验条件下,纯钎料涂层的磨损失重为0.335 4 g,金刚石含量为20%的复合涂层磨损失重为0.097 9 g,仅为纯钎料涂层的29.2%.