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2022-06-22 09:03:41

人造磨料制造的各种磨具相继产生

1900年前后,人造磨料问世,采用人造磨料制造的各种磨具相继产生,为磨削和磨床的快速发展创造了条件。此后,天然磨具在磨具中所占比例逐渐减少。

金刚石与一般的金属及其合金之间具有很高的界面能,致使金刚石不能被一般的低熔点合金所浸润,可焊性极差人造金刚石粉末。目前主要通过在铜银合金焊料中添加强碳化物形成元素或通过对金刚石表面进行金属化处理来提高金刚石与金属之间的可焊性人造金刚石

焊料金属粉加有机粘结剂制成钎焊漆

Wiand等在美国上介绍的方法是:焊料金属粉加有机粘结剂制成钎焊漆,把包衣金刚石粘在工具钢基体上,然后涂附钎焊漆,再加热到一个适中的温度并保温一定时间以排除挥发物质。

在真空炉(真空度1.333×10-2Pa)或干式氢气炉中加热到 1100℃左右,保温1小时,钎焊的同时完成金刚石的表面金属化。

有色金属的超精密切削加工

天然单晶金刚石主要用于某些有色金属的超精密切削加工或黄金首饰的生产中。 人工合成单晶金刚石的尺寸、形状和性能都具有良好的一致性, 目前由于高温高压技术日趋成熟,能够制备一定尺寸的人工合成单晶金刚石精选人造金刚石,尤其在加工高耐磨的层状木板时,其性能要优于PCD金刚石,不会引起刃口过早钝化。

人造聚晶金刚石(PCD)和人造聚晶金刚石与硬质合金复合刀片(PCD/CC) PCD是在高温(约1800℃)、高压(5~6MPa)下,利用钴等金属结合剂将许多金刚石单晶粉聚晶成多晶体材料,其硬度虽稍低于单晶金刚石,但它是随机取向的金刚石晶粒的聚合人造金刚石微粉,属各向同性,用作切削刀具时可以任意取向刃磨,无需像天然金刚石那样必须选用的解理面作为前刀面。

用品级较高的金刚石以提高磨削、切削能力

Ni-Co合金胎体中的Co是以向镀液中添加CoSO4·7H2O实现的,为了保证胎体的韧性和其对金刚石的结合强度,Co的补充应控制在稳定范围内,使镀层中w(Co)在22%左右。在加工一些硬度较高的材料时选用品级较高的金刚石以提高磨削、切削能力。

但往往出现因操作中磨屑的反磨削力增大造成胎体不能与金刚石匹配,提早被磨损,导致相当一部分金刚石颗粒脱落,使工具工作效率下降以致提早报废。为此许多金刚石复合镀层制品从业者做了大量工作,Ni-Co-Mn三元合金胎体的引入是研究的一个方向。

如何保证叠加砂层的结合力

上砂完成后工件自砂槽内取出,将表面浮砂轻轻冲至砂槽内,立即带电转入镀液内进行加厚镀,初始阶段用较低施镀,避免因析氢将粘附未牢的金刚石吹落或浮起。

随后依设定值逐渐提高Jκ至接近金刚石平均粒径40%左右的厚度时,应降低镀层厚度达平均粒径60%左右时,再渐次提高Jκ,依工件要求的包覆程度出槽,即随实际受镀面积的增减调整Jκ,对于孕镶工具当嵌入率达到55%~65%时进行下一次上砂,以保证叠加砂层的结合力。

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