超声波对电镀金刚石工具性能的影响

分别在有超声波和无超声波条件下,制备了镍镀层和电镀金刚石工具。采用显微硬度计测试了镍镀层硬度,采用热震法和锉削法测试镀层与基体的结合强度,用显微镜观察镀层金相组织,计算了工具磨削比。研究结果表明:在电镀金刚石工具制备过程中,应用超声波可以细化镀层晶粒,提高镀层硬度,增强镀层与基体的结合强度。上砂前应用超声波可提高电镀金刚石工具磨粒密度和工具的磨削比。     

电镀金刚石工具镀层脱落的原因及对策

本文针对电镀金刚石工具在使用过程中镀层脱落的三种类型，讨论了镀层脱落的影响因素，指出了解决镀层镀东的基本对策。     

电源输出形式对电镀金刚石切割线上砂形貌的影响

为研究上砂电源的输出形式对金刚石切割线上砂形貌的影响,使用直径为0.18 mm镀铜高碳钢线为基线,和粒度尺寸为30~40 μm（表面化学镀镍磷合金、增重30%）的金刚石颗粒进行电镀试验。上砂电源的输出形式分别为直流输出、单脉冲输出和双脉冲输出。单脉冲输出时,随着占空比从0.8降到0.2,金刚石颗粒在切割线上的团聚现象逐渐减少,占空比为0.6时上砂效果最佳。双脉冲输出时,随着正向脉冲的开通比从8降到2,金刚石颗粒的团聚现象也逐渐降低,开通比为6时最佳,此时基本没有团聚现象,金刚石分布较均匀。理论分析表明:双脉冲输出的负脉冲对团聚的金刚石有脱附作用,因此能有效抑制团聚现象,同时过于强烈的脱附作用也会降低上砂量。      

提高金刚石工具电镀沉积速率的新工艺

本文从电镀理论分析入手，确定了影响沉积速率的因素，指出了常用的改进措施，并结合实际，提出了一套新的电沉积金刚石工具的工艺，该工艺通过提高镀液中主盐的浓度，不仅加快了电沉积的速率，而且改善了电镀层的质量。     

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.     

稀土镧对电镀金刚石工具性能的影响

以普通亮镍镀液为基础,分别制备亮镍和镍镧镀层表面及截面试样,用显微硬度计观察表面、断面组织并测定硬度,随着镧含量的增加,镀层硬度发生变化,当LaC l3.7H2O达到5 g/L时,镀层硬度最高为475HV,比亮镍镀层高77HV。在万能外圆磨床上进行内圆磨削试验,计算金刚石工具的磨削比,比较了稀土改善亮镍镀层的能力,添加镧的亮镍镀层工具胎体耐磨性提高,因此工具的使用效率得到提高。研究结果表明,在镀液中添加稀土可以提高亮镍镀层的硬度和金刚石工具的磨削比。     

超声波对电镀金刚石工具制备过程的影响

应用超声波制备了镀层和电镀金刚石工具，测试镀层硬度和金刚石工具的上砂密度，研究结果表明：当电流密度一定时，金刚石工具镀层硬度随超声波功率增强而增加。在金刚石工具制备过程，超声波不适用上砂的全过程。只要金刚石磨粒埋入镀层厚度合适，超声波可以用于金刚石工具的加厚过程，提高工具的制备效率。     

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.     

金刚石表面镀层在磨具中的作用机理

采用湿法镀（化学镀、电镀）或真空镀（蒸发镀、溅射镀、离子镀）方法,在金刚石表面镀覆一层铜、镍、钛、钼、钨等金属,或者它们的复合镀层。表面镀覆已经与单晶合成、分选、聚晶烧结、气相沉积一起,成为金刚石多品种专用化发展的五条重要途径之一。镀层赋予金刚石所需要的各种特有的物理化学性能,不仅可以提高金刚石颗粒强度以及与结合剂的结合强度,还有对金刚石表面的宏观隔离保护作用和对金刚石结构的微观侧面支撑作用．从而有利于防止金刚石在使用过程中被氧化和石墨化。特别是在树脂结合剂磨具中,镀层的热导率介于金刚石和树脂之间,可以有效地减缓磨削热脉冲对树脂造成的热损伤,从而显著延长其耐用度,使树脂磨具的使用寿命提高50％-100％。     

电镀工艺参数对金刚石锯丝复合镀层质量影响研究

本文进行了采用复合电镀法制备电镀金刚石锯丝试验,重点分析了上砂与镀层加厚阶段采用不同的阴极电流密度与时间,对锯丝复合镀层外观质量、锯丝表面金刚石磨粒含量和磨粒埋入深度的影响.研究结果表明,当锯丝表面固结粒度为20 μm的金刚石磨粒时,上砂与镀层加厚阶段均可采用2.0A/dm2的阴极电流密度,对应的最佳电镀时间分别为7 ...     

Nanocrystalline diamond coating tools for machining high-strength Al alloys

Diamond coating tools have been increasingly used for machining advanced materials. Recently, a microwave plasma-assisted chemical vapor deposition (CVD) technology was developed to produce diamond coatings which consist of nano-diamond crystals embedded into a hard amorphous diamond-like carbon matrix. In this study, the nanocrystalline diamond (NCD) coating tools were evaluated in machining high-strength aluminum (Al) alloy. The conventional CVD microcrystalline diamond coating (MCD) tools and PCD tools were also tested for performance comparisons. In addition, stress distributions in diamond coating tools, after deposition and during machining, were analyzed using a 2D finite element (FE) thermomechanical model.

The results show that catastrophic failures, reached in all except one machining conditions, limit the NCD tool life, which is primarily affected by the cutting speed. In addition, coating delamination in the worn NCD tools is clearly evident from scanning electron microscopy (SEM) and force monitoring in machining can capture the delamination incident. At a high feed, coating delamination may extend to the rake face. Furthermore, SEM observations of coating failure boundaries show intimate coating-substrate contact. Though the NCD tools are inferior to the PCD tools, they substantially outperform the MCD tools, which failed by premature delamination. The diamond coating tools can have high residual stresses from the deposition and stresses at the cutting edge are highly augmented. Further machining loading causes the stress reversal pattern which seems to correlate with the tool wear severity.     

不同沉积功率对CVD金刚石涂层性能的影响

利用热丝化学气相沉积法(HFCVD),固定其他工艺参数,通过改变沉积功率在YG6硬质合金上制备金刚石涂层,并利用扫描电镜(SEM)、洛氏硬度计和Raman光谱对涂层进行性能测试。结果表明:两步法处理硬质合金基体,可以有效去除表层的Co,同时增大表面粗糙度,提高金刚石形核率,提高涂层附着力;涂层表面形貌观察可知,沉积功率4kW时,晶形完整,晶粒大小非常均匀致密,晶面主要呈现金刚石典型的(111)面生长;压痕测试表明,当功率为4kW时,涂层的结合力最好,表面均匀、平整;结合Raman光谱分析,功率4kW时,涂层质量很好。     

WC—8．0％Co基底上微波等离子化学气相沉积金刚石膜

了基片预处理和工艺参数对微波等离子化学气相沉积金刚石涂层WC－8．0％Co刀质量的影响,研究了提高成核密度和沉积速率的方法,用SEM,XRD,激光Raman光谱分析了金刚石涂层质量,用切削试验检测金刚石涂层与刀具基底的附着情况,结果表明,在1：3的稀盐酸中酸洗15min后氨水浸泡10min的基片处理方法能有效地抑制金属钴的溢出,从而提高金刚石涂层的质量,并且使刀具使用寿命提高10倍以上。     

强电流直流伸展电弧CVD纳米金刚石涂层微型工具

本文研制了强直流伸展电弧金刚石涂层沉积设备,它可产生长达400 mm的等离子体弧柱,可沉积金刚石涂层的区域大,能够在复杂形状硬质合金刀具上沉积金刚石涂层,有利于实现金刚石涂层硬质合金工具的产业化生产.在直径1 mm的微型铣刀上沉积了纳米金刚石涂层,研究了沉积压力对金刚石涂层组织的影响,沉积压力对金刚石涂层的晶粒尺寸和表面形貌有显著影响.随着沉积压力的降低,沉积的金刚石涂层晶粒尺寸减小,当沉积压力为0.80 kPa时,可沉积出纳米金刚石涂层.涂层的厚度均匀,其表面光滑、平整,且与硬质合金基体之间有较好的附着力.用激光Raman对金刚石涂层进行了表征.     

超声波电镀金刚石钻头工艺研究

为了缩短电镀孕镶金刚石地质钻头的生产周期并改善其性能,进行了超声波作用下电镀金刚石钻头的工艺研究。研究了超声波作用下的影金刚石复合电镀工艺,确定了超声波电镀金刚石钻头的制造工艺流程,并根据确定的工艺试制了Ф75．5／49绳索取心钻头进行野外钻进试验。研究结果表明：对于各种粒度的金刚石,当金刚石在静止条件下被预复合包镶至约1／5粒径处时,可以开始超声波复合镀,此时金刚石将不会被超声波振落;施加超声波后,一天至少可以加4层金刚石,相比于常规电镀工艺,钻头生产周期缩短一半以上。野外钻进试验结果表明,相比于普通电镀钻头,超声波电镀钻头钻进时效提高了33％,钻头寿命提高了54．6％。     

电镀金刚石线锯快速植砂工艺研究

为了提高电镀金刚石线锯的制备效率,通过金刚石微粉表面化学镀镍、钢丝基体磁化处理等方式改进上砂工艺,结合SEM、EDS及高斯计等研究不同工艺因素对电镀线锯的制备效率及耐用度的影响。结果表明:基体磁感应强度、金刚石质量浓度及上砂时间对线锯制备效率及耐用度有重要影响;采用磁化基体制备线锯的最佳上砂工艺参数为:电流密度5 A/dm2、基体磁感应强度0.6mT、上砂槽金刚石质量浓度15g/L、上砂时间30s、温度45℃。采用最佳工艺参数制备线锯的上砂时间缩减为金刚石及钢丝基体没有处理时制备线锯的上砂时间的1/20,制备效率可提高81%,同时还能保持较高的耐用度。      

Magnesium interlayered diamond coating on silicon

Diamond thin films have been deposited using hot filament chemical vapour deposition technique on manually scratched p-Si(1 0 0) substrate, with and without magnesium interlayer. In spite of magnesium melting point being lower (T_m = 649 °C) than the growth temperature of the substrate (T_s  750 °C) used in these experiments, it was found that high quality diamond films could be grown on Mg covered substrate. A liquid substrate is probably generated during the diamond film growth. Raman spectroscopy analysis exhibited only the triply degenerate, zone centre optical phonon peak at 1333 cm⁻¹ indicating that nearly stress free crystallites were present. Broadening of the Raman peak (11.76 cm⁻¹) indicates that some small crystallites also are present. Scanning electron and atomic force microscopy accompanied by X-ray diffraction analysis where used to compare the details of diamond film growth directly on scratched Si(1 0 0) and Mg interlayered scratched Si(1 0 0) substrates.