晶须增强光敏树脂结合剂超薄金刚石切割砂轮片的研究

本文以快速原型制造技术为基础,研究以光敏树脂作为结合剂的超薄金刚石切割砂轮片的快速制造技术。通过在液态光敏树脂基体中加复合晶须的方法,以提高金刚石切割砂轮片结合剂机械性能,研究了REV晶须添加量对金刚石切割砂轮片强度及磨削性能的影响。对单晶硅片的切割加工试验表明,利用晶须增强光敏树脂结合剂可以显著改善光敏树脂结合剂超薄金刚石切割砂轮片的磨削性能。     

基于钎焊涂覆的树脂结合剂金刚石砂轮及性能研究

利用钎焊方法对单晶RVD和多晶PDGF1 2种金刚石磨料表面进行涂覆,制备涂覆前后4种磨料的树脂结合剂金刚石砂轮。研究钎焊过程对金刚石磨粒表面形貌和力学性能的影响,并测试不同砂轮加工硬质合金时的磨削性能。结果表明:钎焊涂覆方法可以在金刚石磨料表面有效包覆一层钎料合金涂层,涂层与金刚石磨粒间形成TiC界面结合。与涂覆前磨粒相比,涂覆后RVD磨粒的冲击韧性(TI)值减小了6%,PDGF1磨粒的TI值增大了42%。用钎焊涂覆PDGF1磨料制作的树脂结合剂金刚石砂轮拥有更低的磨削力和更高的磨削比, 但用钎焊涂覆RVD磨料制作的树脂结合剂金刚石砂轮的结果则相反。在相同加工参数下,4种砂轮磨削硬质合金的表面形貌相似,其表面粗糙度在0.50～0.68 μm。      

利用光固化成形技术开发树脂结合剂砂轮

为适应当前工业发展的需要，应对树脂结合剂砂轮加以改进。我们提出了一种有发展前途的利用光固化成形技术制作树脂结合剂砂轮(树脂层叠砂轮，RP砂轮)的方法。砂轮是利用光固化树脂／磨粒混合物制作的。本文叙述了一些基本研究成果。首先我们通过固化试验揭示出光固化成形条件。然后开发出一种专用光固化成形装置(砂轮A)，用来制作1A1型砂轮和磨头，并进行磨削试验。与工业酚醛树脂结合剂砂轮相比，RP砂轮的主要优越性为：(1)大大缩短了砂轮制作时间，只要10分钟即可；(2)磨粒很少发生凝聚；(3)砂轮磨损少，加工表面粗糙度得到改善。     

电镀金刚石砂轮

发明简介 本发明为用电化学法即电镀法制作金刚石砂轮，包括金刚石修整砂轮，磨削或切削用金刚石砂轮。砂轮制作过程如下：砂轮工作层含有金刚石磨料和填料，金刚石磨料和填料被金属结合剂粘结在基体上，金属结合剂的厚度低于金刚石磨粒高度的1／2；用机械法去掉填料；再次用金属结合剂把金刚石磨粒粘结，粘结厚度如要求所示。发明中所用填料尺寸是金刚石磨粒尺寸的1．5～5.0倍。本发明简化了电镀金刚石砂轮的制作过程，并且使金刚石浓度可以调节。     

树脂结合剂金刚石堆积磨料砂轮磨削YG8硬质合金

为探究金刚石堆积磨料在树脂结合剂砂轮中的磨削性能,采用ZLB-60旋转式制粒机制备了金刚石浓度为150%、200%、250%的陶瓷结合剂金刚石堆积磨料,其单颗粒静压强度分别为61 N、65 N、36 N。选用金刚石浓度为200%的金刚石堆积磨料与相同原始粒度的单颗粒金刚石配比制备金刚石浓度为100%的树脂结合剂金刚石砂轮,在自制磨削平台上对YG8硬质合金进行磨削性能测试。磨削结果显示:当金刚石堆积磨料体积分数为30%时,树脂结合剂金刚石砂轮的磨削性能最佳,磨削比为145.11,磨削效率为13.64 g/h,较相同原始粒度单颗粒金刚石砂轮的分别提高了152%和40%。      

陶瓷结合剂金刚石砂轮修整的研究(Ⅲ)——杯形砂轮修整器的修整机理

在前两篇文章中,笔者提出了一种以杯形砂轮为工具的金刚石砂轮修整方法。本文探讨了以该方法修整陶瓷结合剂金刚石砂轮的机理。主要结论如下:(1)杯形砂轮的修整作用主要取决于从GC砂轮上脱落下来的磨粒对金刚石磨粒和结合剂桥的冲击。(2)杯形砂轮越软,其上脱落下来的磨粒越大,修整效率越高,但金刚石砂轮表面越粗糙。(3)用烧结体多点金刚石笔修整时,从最外表面开始,金刚石砂轮表层磨粒依次被金刚石笔削去。(4)作为添加材料加入到陶瓷结合剂金刚石砂轮中的碳化硅磨粒,其顶端在磨削初期即被磨平。(5)磨削难磨材料时,最好使用无添加材料的陶瓷结合剂金刚石砂轮。     

树脂结合剂金刚石砂轮回收装置的研制

本文利用新研制的回收装置对树脂结合剂金刚石砂轮进行了回收试验，试验表明：此回收装置不仅可回收金刚石，而且也可同时回收铝基体，此项成果已被应用到几家企业的生产之中，并且得到了良好的经济效益，回收装置的研制使树脂结合剂金刚石砂轮的回收技术上升了一个新的台阶。     

树脂结合剂金刚石线锯的涂覆层研究

针对树脂结合剂金刚石线锯磨粒把持强度低、耐磨性和耐热性差等问题,通过正交试验,配制了不同组分配比的涂覆层,制作了树脂结合剂金刚石线锯,并进行了单晶硅切割试验,试验研究了涂覆层各组分对树脂锯丝性能的影响。试验结果表明,当涂覆层中环氧树脂与酚醛树脂的质量比为2.5:1、增韧剂CTBN质量分数为13%、偶联剂KH-550质量分数为1%、纳米SiO₂的质量分数为3%、金刚石磨粒含量为500 mg/mL时,制作的树脂结合剂金刚石线锯在材料去除率、磨损率、涂覆层结合力、切割表面质量等方面综合性能最优。      

金属结合剂#600金刚石砂轮的接触放电修锐实验研究

针对微细金刚石磨粒很难从金属结合剂砂轮的胎体中出刃的问题，开发出一种新修锐方法一接触放电修锐、它采用一种旋转复合电极修整轮与砂轮接触磨削，在金属结合剂胎体与电极间产生微小的脉冲放电，逐渐去除砂轮的金属结合剂，使微细金刚石在砂轮工作表面出刃，达到精密修锐的目的。通过对金属结合剂#600金刚石砂轮进行修锐实验，研究其有效性、修锐条件和实际应用。实验表明，该修锐方法不仅不损伤微细金刚石磨粒出刃刃角，而且还可以消除磨粒周围的结合剂尾状物，产生较好的容屑空间。磨削光学玻璃(BK10)的试验结果显示它比机械修锐能够更好地提高磨削表面质量，Ra达到0．12μm。     

金刚石砂轮采用砂轮换向磨削法时的磨削性能

提出了在磨削过程中反复每隔一定行程使砂轮顺转和逆转来进行磨削的砂轮换向磨削法。本磨削法由于磨削中砂轮换向旋转，与磨粒尖端磨损部分相对的未使用的锐利磨粒棱角可以得到利用，可望有助于扩大修整间隔和简化磨削过程。经用树脂结合剂金刚石砂轮磨削氮化硅发现，与砂轮仅仅进行顺转的普通磨削相比，采用砂轮换向磨削法时的法向磨削力呈反复增减的锯齿状变化，大约降低了25％。另外，利用金属结合剂金刚石砂轮在各种磨削条件下加工硬质合金的结果表明，砂轮换向磨削对磨削力的影响在每个磨料受到高负荷作用的磨削条件下表现明显。     

纳米SiO_2对环氧树脂金刚石磨块性能影响研究

按不同配比将液态环氧树脂/固化剂、纳米SiO2粉体和金刚石磨料搅拌均匀形成料浆,采用浇注法制备环氧树脂结合剂金刚石磨块,分析了填料纳米SiO2含量对磨块性能的影响。结果表明:加入适量纳米SiO2可以有效阻止金刚石磨料在料浆中沉降,改善磨块的性能;当金刚石粒度为200/230,环氧树脂含量为26%时,随着纳米SiO2含量在0~4%范围内增加,磨块的抗弯强度、耐热和耐磨性能都有明显提高,达到4%时为最佳;当纳米SiO2含量在4%以上继续增加时,磨块的抗弯强度、耐热和耐磨性均呈现下降趋势。     

Structure and characteristics of Si-coated diamond grits

IntroductionThe properties of diamond tools are determined bythe quality of diamond abrasive and the adhesion betweenthe diamond grits and the bond[1-3].However,duringsintering process,metal bond containing graphitizing ele-ments seriously erodes diamond grits,which reduces thestrength of the diamond grits.Furthermore,diamondstend to be oxidated when the temperature reaches as highas 700℃.Therefore,sintering process of diamond toolsleads the diamond grits to oxidization,significantly de-creas…     

铜基预钎焊金刚石锯片的界面分析及其性能研究

采用Cu-Sn-Ti钎料利用氩气保护高频感应钎焊对金刚石磨粒进行预钎焊处理。采用热压烧结工艺制作常规金刚石锯片、镀钛金刚石锯片和磨粒预钎焊金刚石锯片,并进行对比切割实验。通过三点抗弯实验测试上述三种节块的强度,并使用扫描电镜分析预钎焊金刚石磨粒界面和锯片节块断口的微观组织结构。结果表明:预钎焊金刚石磨料界面处存在元素的扩散现象并形成化学结合,且Cu-Sn-Ti钎料对金刚石磨粒的热损伤小;预钎焊金刚石节块的抗弯强度高于镀钛金刚石节块和常规金刚石节块;钎焊金刚石锯片刀头中金刚石与胎体之间同样存在元素的扩散现象,胎体与金刚石磨粒形成化学冶金结合;相同加工条件下,预钎焊金刚石锯片的切削效率相比于镀钛金刚石锯片和常规金刚石锯片分别提高7%和18%。     

铜基金刚石锯片机械性能提高途径的探讨

本文简要分析了目前铜基金刚石锯片在使用过程中存在的主要问题.从铜基胎体材料的强化,改善铜基胎体与金刚石之间的结合状况,以及改进铜基胎体烧结制度三个方面,探讨了提高铜基金刚石锯片机械性能的主要途径,并分析了各自的作用机制.就进一步提高铜基金刚石锯片的综合性能,提出了今后的研究方向.     

Study on the use of CuSnTi brazing alloy for induction brazing of diamond grits surface-treated by direct current plasma chemical vapor deposition

Induction brazing of diamond grits surface-treated by direct current plasma chemical vapor deposition (DC-PCVD) on a steel substrate was carried out in an argon atmosphere. A CuSnTi brazing alloy (with an approximate melting temperature of 900 °C) was used for this purpose. The diamond edges were exposed out of the brazing alloy to retain their sharpness. Relatively fine titanium–carbon compounds were formed with uniform interspaces on the brazed diamond surface when immersed in the brazing alloy. The liquid brazing alloy filled the interspaces, leading to increased bonding strength between the brazing alloy and diamond grits. Boring tests on diamond core drills brazed with the treated diamond grits and untreated diamond grits showed that the percentages of whole grain fracture and of pullout from the matrix of the brazed treated-diamond grits became lower.     

镀钛金刚石与结合剂间的结合状态

利用抗弯强度试验及扫描电镜分析,研究了磁控溅射镀钛金刚石在Ｃｏ基,Ｆｅ基、Ｎｉ基及Ｃｕ基结合剂中的界面结合状态。结果发现,在７００℃￣８４０℃热压条件下,钛镀层难以跟金刚石形成强的界面结合;在抗弯试验中,钛镀层大多沿金刚石表面剥离;镀钛对含金刚石试样的抗弯强度的影响在不同的结合剂中显著不同。     

银基钎料钎焊单层金刚石砂轮的研究

概述了单层高温钎焊超硬磨料砂轮的优点。这种新型超硬磨料砂轮以其卓越的磨削性能在今后将逐步替代传统电镀砂轮。鉴于它极其广阔的应用前景,国内也必将大力开发此种单层钎焊超硬磨料砂轮。本文利用高频感应钎焊的方法,用Ag-Cu合金和Cr粉共同作中间层材料,在一定的钎焊温度和时间下,实现了金刚石与钢基体间的牢固结合。经扫描电镜分析发现Cr与金刚石之间形成CrC,与钢基体之间形成（FexCry)C,这是实现合金层与金刚石及钢基体之间都有较高结合强度的主要因素。最后通过磨削实验证实了金刚石确实有较高的把持强度。     

High temperature brazing of diamond tools

1 INTRODUCTIONThe demand for superhard and precisionmachining and grinding tools has been increasedbecause of strict control of machining tolerancesfor advanced and superalloy componentsin additionto their application in cutting and grinding ofstones ,concrete structures or composite materials .Previous work[1 5]has reported the developmentand applications of these tools ,alloys and compos-ites which can be suitable for machining,joining ofdissi milar materials ,and in other fields . Diamo…     

金刚石颗粒-金属粉末的CO2激光烧结机理研究

采用高功率横流CO2激光光束、60%Cu-15%Sn-10%Ni-15%Ti（质量分数）合金钎料和保护氩气在45^#钢板表面钎焊金刚石颗粒。研究了钎料厚度、激光功率、激光扫描速度、离焦量对钎焊层的影响,分析了钎焊层的微观组织结构,讨论了其冶金结合机理。结果表明：在激光功率850W、扫描速度9mm/s、光斑直径3mm、负离焦、激光钎焊粉料的厚度为0.5mm时,可获得金刚石颗粒、钎料合金、金属基体三者具有最佳结合性能的钎焊层;金刚石表面可能生成了TiC层,钎焊样品没有明显的缺陷,钎焊层、金刚石和钢板有较高的结合强度。     

拉伸法评价钎料/金刚石单晶颗粒的界面结合特性

钎料／金刚石单晶颗粒界面结合特性的评价及结合强度的测定是金属结合剂金刚石工具研究和应用中的关键性问题。根据这方面研究工作的现状,本文提出一种新的测试方法,即采用单层金刚石颗粒平面紧密排布方式将金刚石单晶颗粒通过钎料与基体钎焊,制备拉伸试样,通过拉伸试验测得钎焊单层金刚石颗粒与基体的结合强度,再结合断口的微观分析对钎料／金刚石单晶颗粒的界面结合特性进行评价。