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釬焊超硬磨料工具的研究進展
信息編輯:鄭州高氏 發(fā)布時間:
2012-03-02
由金剛石和立方氮化硼(CBN)制作的超硬磨料工具被廣泛應(yīng)用于各類金屬材料的磨削加工,石材、陶瓷、光學玻璃等硬脆材料的加工,以及公路養(yǎng)護、地質(zhì)采礦、油氣鉆探等眾多工程領(lǐng)域,市場需求量很大。目前生產(chǎn)中使用的超硬磨料工具一般是利用多層燒結(jié)或單層電鍍工藝來制作,磨粒只是被機械地包埋、鑲嵌在結(jié)合層中,把持力不大,在負荷較重的加工中容易因把持力不足而導致磨料過早脫落,造成浪費。另一方面,在燒結(jié)和電鍍工具中磨料為隨機分布,磨粒的出露高度不大,容屑空間較小,在磨削加工時容易產(chǎn)生磨屑的粘附堵塞,降低工具的加工性能和使用壽命。
由于多層燒結(jié)和單層電鍍磨料工具存在上述缺陷和弊端,使其在高效磨削和高速/超高速磨削中的應(yīng)用受到較大限制。為此,近十幾年來國內(nèi)外許多學者開始研究采用釬焊工藝來制作單層超硬磨料工具,其出發(fā)點是希望借助高溫釬焊時在磨料、釬料和基體界面上發(fā)生的熔解、浸潤、擴散、化合等相互作用(即通常所說的化學冶金作用),從根本上改善基體和釬料合金對磨料的把持強度。從
釬焊金剛石
單顆磨粒與結(jié)合劑界面的微觀形貌,可以看出,釬料對金剛石磨粒表現(xiàn)出很好的浸潤性,結(jié)合緊密,無間隙和溝槽存在。金剛石磨粒晶粒完整,表面無裂紋,出露高度大。與傳統(tǒng)的多層燒結(jié)超硬磨料工具和單層電鍍超硬磨料工具相比,釬焊超硬磨料工具具有以下特點:
①磨料、釬料和基體三者之間能實現(xiàn)冶金化學結(jié)合,從而提高了結(jié)合強度,工具使用壽命長;
②磨粒的出露高度大(可達磨粒高度的70%~80%),容屑空間大,不易堵塞,磨料的利用更加充分;
③磨削力、功率消耗和磨削溫度更低;④具有環(huán)保意義,符合當今倡導的綠色制造發(fā)展趨勢。
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