金刚石工具胎体合金特性的探讨

简介了金刚石工具胎体合金的发展等状况;对胎体合金的作用及影响其＂把持力＂与＂耐磨性＂两个关键性能的因素作了分析。在此基础上归纳出胎体合金的特性,并介绍了如何取此特性,用以指导选用与研制胎体合金时作为参考。     

金属结合剂金刚石工具胎体耐磨性随烧结温度变化的研究

文章重点研究了一种铁基金属结合剂金刚石工具胎体耐磨性随烧结温度升高的变化规律。通过对胎体耐磨性、硬度、抗弯强度、抗冲击强度等一系列物理性能指标的测定,以及利用该胎体制成的锯片做对比试切试验结果分析,得出以下结论：（1）铁基结合剂胎体耐磨性随温度的升高呈现3个阶段的规律变化;（2）测定出了耐磨性最佳时烧结温度范围。将该项研究成果应用于生产中可以大幅度地降低金属结合剂金刚石工具的单位产出能耗,符合国家节能减排的经济增长方式。     

提高胎体耐磨性技术

通过对金刚石薄壁钻头大量模拟试验数据进行分析对比，并对胎体耐磨性理论的论述，阐明了加入细粒度金刚石可以有效地提高金刚石工具胎体的耐磨性，从而提高其使用寿命，而工作效率不受影响甚至有所提高。     

金属粉料预压块的还原处理对金刚石工具胎体性能的影响

以铁基粉末为金刚石工具胎体材料,采用＂预压-还原-热压烧结＂和＂预压-热压烧结＂工艺制备烧结体。采用氧含量测定仪检测了预压块和还原块的含氧量,采用扫描电子显微镜（SEM）观察了烧结体的微观形貌,研究了铁基粉末预压块的还原处理对胎体体积密度、洛氏硬度、抗弯强度和耐磨性等性能的影响。试验结果表明：经过还原处理后,还原块的氧含量明显降低,获得的烧结体组织更加致密,其性能也优于未处理过的。     

制粒剂对无压烧结金刚石工具胎体的性能的影响

为了研究制粒工艺对无压烧结金刚石工具胎体的性能的影响,实验将不同含量的制粒剂加入到合金粉末中通过无压烧结制备金刚石工具胎体试样块,研究了不同制粒剂含量对胎体力学性能的影响。结果表明：在烧结温度为875℃、保温时间为60min的无压烧结工艺下,添加不同含量的制粒剂对胎体的烧结力学性能有着重要的影响。随着制粒剂含量增加,胎体的力学性能都是逐渐下降的。     

金刚石工具胎体技术的发展至今可划分为三个阶段

第一个阶段是用单质粉作胎体加金刚石采用机械混料的工艺制作金刚石工具。这种工艺容易产生成分偏析；烧结温度高，容易造成金刚石石墨化，降低金刚石的强度。由于各种胎体材料是机械结合，没有充分合金化，胎体对金刚石的包镶效果差，很难生产高档产品。第二个阶段是采用预合金粉作胎体加金刚石混料的工艺制作金刚石工具。这种工艺由于胎体材料得到充分合金化，烧结温度低，不会降低金刚石强度，避免了成分偏析，     

铜基金刚石锯片胎体组织及性能的研究

770℃烧结的胎体机械性能明显高于690℃的胎体,保温9min的胎体机械性能高于保温3min的胎体。含8%WC的胎体硬度高于含4%WC的胎体,但抗弯强度与含4%WC的胎体基本相当。含18%Ni的胎体机械性能高于含8%Ni的胎体。     

金刚石工具粉末胎体热硬性问题探讨

文章阐明了红硬性与热硬性不同概念的界定,并讨论金刚石工具胎体与高速工具钢热硬性的不同差异。指出影响金刚石工具胎体性能的应该是热硬性而不是红硬性。胎体硬度高低的单一指标,不能表征粉末胎体的耐磨性。而在高温下表征的胎体热硬性是影响胎体耐磨性和金刚石包镶能力的重要因素。随着对胎体热硬性的深入研究和认知,热硬性有望成为业界公认的金刚石工具粉末胎体的重要性能指标。     

碳化硅——一种新的金刚石工具工业用镀覆材料

文章对一种新的碳化硅镀覆金刚石的特性及其应用进行了讨论。研制的镀覆技术对化学侵蚀提供了良好的保护，同时不影响与降低金刚石在工具上的把持性能。这使得工具制造商在使用不太贵的、而化学上侵蚀性较大的胎体材料时能有效地节省费用。同时还发现，碳化硅镀覆的金刚石能很好地适用于高温下金刚石工具的制造，实验数据表明，用碳化硅镀覆的金刚石工具能改善不同使用条件下的工具性能与寿命。最后，该研究还确定了这种新的镀覆技术给工具制造商提供最大效益的应用范围。     

CVD金刚石切削工具

阐述金刚石切削工具在机加工中的重要作用和CVD金刚石的优异性能以及CVD金刚石切削工具的形式。对CVD金刚石薄膜切削工具和CVD金刚石厚膜切削工具的特点和应用范围进行了分析对比，并指出存在问题和发展前景。     

人造金刚石用石墨性能的研究

用于合成金刚石的石墨具有三个功用——碳源、热源和受压介质,其性能直接关系着金刚石的质量。文章针对人造金刚石用石墨材料主要性能的研究进行了综述,包括石墨化度、气孔率(体积密度)、灰分(纯度)、电阻率以及晶体结构等等。提出在选择合成金刚石用石墨材料时,应综合考虑其满足不同功用的各项性能,同时还要结合具体的生产条件。认为满足合成设备大型化和粉末工艺的粉状石墨和辅助加热用的石墨材料将是人造金刚石用石墨材料发展的新亮点。     

新一代金刚石工具及其性能分析

新一代金刚石工具以金刚石颗粒有序排列为主要特征,其性能比金刚石颗粒随意分布的传统金刚石工具优越。ARIX工艺制造的金刚石有序排列的锯片消除了传统金刚石锯片使用中提高锯切速率而导致寿命降低的问题。钎焊单层金刚石磨具由于其中的金刚石颗粒以一定间距有序排列成一定形式而且金刚石出刃较高,与其它结合剂金刚石磨具相比,可达到较高的加工效率和表面光洁度。     

超细粒度金刚石涂附磨具用胶粘剂的增韧改性研究

对TLCP和CTBN改性金刚石涂附磨具用胶粘剂进行了研究,研究结果表明,10wt%CTBN能够明显提高树脂的抗拉伸强度、伸长率,同时也提高了空白树脂试样与含金刚石试样的抗冲击强度,且抗冲击强度减少率有所降低;但改性后树脂的硬度、耐磨系数和耐热温度有所降低,但降低幅度不大。     

氧离子注入对金刚石薄膜微结构和力学性能的影响

采用扫描电镜（SEM）、Raman光谱和纳米压痕法研究了氧离子注入对低硼掺杂金刚石薄膜微结构和力学性能的影响。结果表明,薄膜中注入较高剂量的氧离子并退火后,晶粒尺寸减小。氧离子注入导致薄膜中金刚石含量减小;1000℃退火后,薄膜中金刚石含量增加为99．8％。氧离子注入后,薄膜中的内应力由拉应力转变为压应力;退火后,薄膜内应力再转变为柱应力。氧离子注入后的金刚石薄膜的硬度较注入前的薄膜硬度有所降低,但其硬度仍然大于40GPa并具有良好的弹性恢复率。薄膜的力学性能与薄膜中的金刚石含量、晶粒尺寸和应力值有直接关系。     

废旧金刚石工具综合回收利用研究

在金刚石工具的使用过程中以及生产过程中都会不可避免的产生大量的废旧金刚石工具,现阶段缺乏对其进行回收的行之有效的方法,由此造成了环境的污染及资源的浪费。文章通过对废旧金刚石工具的多种回收方法进行分析总结,提出了一种综合、高效回收金刚石工具中材料的新方法。废旧金刚石工具经过混合酸分解后,所含金属以离子形态进入溶液,而金刚石与碳化钨颗粒从滤渣中被回收;根据金刚石工具中各金属含量对浸出液中金属离子成分进行调整,以草酸作为沉淀剂,用氨水调节草酸的PH值,对浸出液进行共沉淀研究。在合适的条件下,各金属的综合沉淀率达到98%以上;最后对草酸盐进行氢还原,得到超细预合金粉末。     

铜基金刚石工具中铬的快速测定

文章提出了采用硝酸溶样,高氯酸直接冒烟氧化C r3+为C r2O72-,硫酸亚铁铵氧化-还原快速滴定来测定铜基金刚石工具中铬的新方法。试验表明,该方法省时、操作简便,减少了环境污染,是一种有效的实用方法。     

金刚石组锯绳技术综述

与金刚石砂锯相比,用金刚石组锯绳锯切花岗岩大板具有锯切石材利用率高、对环境友好、板材表面质量好、生产效率高及综合成本低等特点。文章对比了组锯机各主要部件作用及特点,提出了目前国内组锯设备应解决各绳恒张力控制及制造精度等关键问题,组锯绳应解决钢丝绳强度低,串珠配方和结构设计及制造质量稳定等关键问题。     

不同晶粒尺寸对CVD金刚石膜机械性能的影响

采用热丝辅助化学气相沉积（CVD）工艺制备出纳米、微米及细晶粒金刚石膜材料。观察了这三种金刚石膜的表面形貌并对上述金刚石膜的物理机械性能包括抗弯强度和耐磨性进行了实验性研究。结果表明,细晶粒结构的金刚石膜具有最高的抗弯强度．纳米结构的金刚石膜耐磨性最好。综合两个技术指标认为：细晶粒金刚石膜是三种晶粒结构中最佳的刀具制造材料。