金属粉末在刀头中的作用及金刚石的品级及应用
车刀的主要材料有哪些用途
车刀的主要材料有哪些用途车刀是机械加工所使用的重要切削工具,具有广泛的应用领域。
车刀的主要材料有硬质合金、高速钢、陶瓷、多晶金刚石等。
不同的材料适用于不同的加工材料和加工要求。
以下将详细介绍车刀各种材料的用途。
1. 硬质合金:硬质合金车刀主要由碳化钨和钴粉末经过高温烧结而成。
硬质合金车刀具有很高的硬度和耐磨性,适用于加工高硬度材料和大批量加工。
它能够在高速切削条件下保持较长的使用寿命,并且能够承受较大的切削力。
硬质合金车刀广泛应用于汽车零部件加工、航空航天领域、模具加工等。
2. 高速钢:高速钢车刀是一种含有多种合金元素(如钴、钼、钛等)的高合金钢材。
它具有较高的硬度、耐磨性和热硬性,适用于加工中硬度和中粘度材料。
高速钢车刀适用于一般机械加工场合,如车削、铣削、钻孔、镗削等。
3. 陶瓷:陶瓷车刀主要由氧化物或氮化物陶瓷制成。
陶瓷材料具有很高的硬度、耐磨性和热强性能,在高温条件下仍能保持较长的寿命。
陶瓷车刀适用于加工高硬度、高硬度、高温度的材料,如铸铁、合金钢、高温合金等。
陶瓷车刀广泛应用于航空航天、轴承、汽车零部件等领域。
4. 多晶金刚石:多晶金刚石车刀主要由金刚石颗粒和金属粉末组成,通过高压和高温进行制造。
多晶金刚石具有极高的硬度和耐磨性,能够在高温和高速切削条件下保持刃口的稳定性和寿命。
多晶金刚石车刀适用于加工高硬度、高硬度和脆性材料,如非金属材料、陶瓷等。
多晶金刚石车刀广泛应用于玻璃加工、硬盘加工、宝石加工等领域。
除了以上几种主要材料外,还有其他一些特殊材料的车刀也被广泛使用,如CBN (立方氮化硼)车刀、PCD(聚晶体金刚石)车刀等。
这些特殊材料的车刀具有特殊的物理和化学性能,适用于特殊材料的加工要求。
综上所述,车刀的主要材料有硬质合金、高速钢、陶瓷、多晶金刚石等。
不同的材料适用于不同材料的加工要求,能够满足各种机械加工场合的需求。
通过选择合适的车刀材料,可以提高加工效率、降低成本,并且获得更好的加工质量。
金刚石的三大用途是什么
金刚石的三大用途是什么金刚石是一种由碳元素构成的矿物,具有非常高的硬度和热导率。
由于其独特的物理特性,金刚石被广泛应用于各个领域。
下面将介绍金刚石的三大主要用途。
一、工业用途:1. 切割和磨削工具:由于金刚石的硬度非常高,因此金刚石常常被用作切割和磨削工具的刀片或磨具。
例如,金刚石切割片广泛用于切割石材、金属和混凝土等硬材料。
金刚石磨具被用于磨削和抛光工艺,能够提供高质量的表面光洁度。
2. 钻石工具:金刚石是唯一能够切削钻石的材料,因此金刚石常被用于制作钻石工具,如金刚石钻头、钻石刀片和钻石锉等。
这些工具在采矿、建筑和制造业中广泛应用,用于切割和加工各种材料。
3. 磨料粉末:金刚石经过粉碎和筛分后可以制成金刚石磨料粉末,被用作高效磨料材料。
金刚石磨料粉末被广泛应用于磨削、抛光和研磨工艺中,用于加工金属、陶瓷、宝石和玻璃等材料。
二、宝石用途:1. 珠宝饰品:金刚石被誉为“永恒的珠宝”,因为它的硬度、光泽和稀有性质使其成为珠宝饰品中的顶级宝石。
金刚石可以被切割成各种形状,用于制造戒指、项链、耳环等珠宝饰品,常常作为婚庆和重要场合的礼物。
2. 工业用金刚石:由于金刚石的硬度和热导率,其在工业上也被用作工具材料,如金刚石刀、钻头和磨具等。
这些金刚石工具具有超强的切削和磨削能力,能够有效加工硬材料,在工业生产中有广泛的应用。
三、高科技用途:1. 电子设备:金刚石在电子设备中有广泛的应用。
由于金刚石的热导率非常高,它被用作高功率电子器件的散热材料,如高性能电脑芯片和激光二极管等。
2. 光学器件:金刚石具有卓越的光学性能,因此被广泛应用于光学器件中。
例如,金刚石被用作激光器的光学腔体、光学窗口和束流器等。
金刚石的高透明度和硬度使其成为高品质光学器件的理想材料。
3. 陶瓷加工:金刚石也被用于陶瓷加工中。
由于其硬度高、耐磨性好,金刚石被用作陶瓷刀片,用于切割和加工陶瓷制品。
总结起来,金刚石的三大主要用途包括工业用途、宝石用途和高科技用途。
加工刀片知识点归纳总结
加工刀片知识点归纳总结一、刀片材料1.高速钢刀片:高速钢刀片是一种用途广泛的工具钢,具有良好的耐磨性和热硬性。
适用于一般的加工工艺,例如车削、铣削、切削、钻削等。
2.硬质合金刀片:硬质合金刀片由金属钨和碳化钴等合金粉末通过粉末冶金工艺制成。
硬质合金刀片具有极高的硬度和耐磨性,适用于高速切削、重切削和精密切削等高难度加工。
3.陶瓷刀片:陶瓷刀片由氧化锆、氧化铝、碳化硅等陶瓷材料制成,具有超高硬度和优异的耐磨性,适用于高速、高温、高硬度材料的切削加工。
4.金刚石刀片:金刚石刀片具有极高的硬度和热导性,适用于加工硬脆材料,如石英、玻璃、陶瓷等。
5.立铁镍基刀片:立铁镍基刀片由立铁和镍基合金制成,具有出色的耐高温性和耐腐蚀性,适用于加工高温合金、高硬度耐热合金等材料。
6.多晶金刚石刀片:多晶金刚石刀片具有高硬度、高导热性和耐磨性,适用于高速加工铝、铜、塑料等材料。
二、刀片几何形状1.刀片角度:刀片的切削角度对于切削作用影响非常大,一般包括前角、后角、刃后角、主偏角、副偏角等。
2.刀片形状:刀片的形状影响着切削表面的质量和加工效率,主要包括平面刀片、圆弧刀片、斜面刀片、倒角刀片等。
3.刀片刃形:刀片的刃形决定了切屑的形态和加工结果,一般包括主刃、侧刃、前角、后角等。
4.刀片刃尖:刀片的刃尖质量和形状对于切削作用非常重要,在切削过程中直接接触工件,直接影响加工表面的质量。
5.刀片刃长:刀片的刃长影响着切削的稳定性和切削力的分布,一般包括刃长、刃宽、刃厚等参数。
三、刀片的热处理1.淬火:通过加热至临界温度后迅速冷却,使刀片的结构发生相变并获得高硬度。
2.回火:通过加热至一定温度后冷却,调整刀片的组织结构,提高韧性和耐磨性。
3.脱碳:在高温条件下,使刀片表面碳元素被氧化剥离,降低表面硬度和增加表面韧性。
4.氮化:在刀片表面渗氮处理,提高刀片的硬度和耐磨性。
5.表面涂层:在刀片表面涂覆涂层,用于降低刀片摩擦、提高耐磨性和延长刀片使用寿命。
预合金粉末在金刚石工具中的应用 刘人杰
预合金粉末在金刚石工具中的应用刘人杰摘要:简要介绍了超细预合金粉末的性能和制备方法。
主要介绍了超细预合金粉末。
在金刚石工具中的应用地位。
指出在金刚石工具中使用超细预合金粉末具有较低的烧结温度和燃烧性能。
温度范围宽,金刚石控制的优势非常大。
分析了超细预合金粉末在金刚石工具中的应用。
关键词:金刚石工具;预合金粉;应用前言:超细金属粉末通常指直径小于10毫米μm的金属粉末。
作为超细的材料,其表面分子排列和分布的电子结构和及晶体结构产发生巨大变化,产生巨大的材料没有表面效应、小尺寸效应等,使超细金属粉末具有一系列优异的物理、化学和、表面和界面性质。
因此,它不仅是一种重要的新材料,而且是新材料的重要原材料,在国防、电子、化工、航天、医疗、生物等领域具有重要的应用价值。
超细金属粉末可分为:单混合粉、部分合金粉和预合金粉末。
目前在金刚石工具行业中,这类粉末具有一定的应用价值。
例如,使用范围广泛的身体粉在国外现在包括超细钴粉、超细钴镍粉和其他超细粉,超细预制合金粉末,等。
然而,超细预制合金粉末有显著的性能比单一的粉有更显著的优越性能,这是最近几年一个热点的金刚石工具的发展的一个热点。
1 预合金粉末形貌及其性能1.1 预合金粉末形貌采用超声雾化法制备了的预合金粉末,大粉颗粒粉表面有凝固标记和、明显的毛刺,并附着小颗粒。
这是由于雾化液滴的尺寸大,使雾化液滴凝固后收缩更严重,表面留下明显的凝固收缩痕迹。
而一些较小的雾化液滴,凝固收缩较小,所以表面相对光滑,形状相对整洁,近似球形。
粒子表面毛刺的形成与雾化气体、离心力和周围环境气体的摩擦有关。
在这些力作用下熔融液滴雾化后局部熔体在表面流线型抛掷形成,由于径向规模较小,在球化之前快速凝固,因此在凝固后在大液滴表面保持小毛刺的流动特性。
小尺寸雾化液滴的压力较小,不能形成流线型,所以不会形成毛刺。
根据上述预合金粉末的形貌,无论粒径大小,都具有良好的球化程度,使预合金粉末在压制时具有良好的流动性。
粉末冶金在刀具上的应用
粉末冶金在刀具上的应用 Last updated on the afternoon of January 3, 2021粉末冶金在刀具上的应用性能优异的粉末冶金高速钢刀具随着汽车、航天、航空、军工、信息技术产业及机械制造业的迅速发展,现代的机械加工越来越追求“高精度、高效率、高可靠性和专业化”目标,这就需要工具行业提供高切削性能的刀具,为此开发用于制造刀具的优质材料更显得十分重要。
粉末冶金高速钢于20世纪60年代后期开始研制生产,并在70年代投入应用。
粉末冶金高速钢特殊而先进的冶炼方法是高速钢冶炼的一种创新,它造就了性能介于硬质合金和普通高速钢之间的新钢种,使机械制造加工业的刀具用材有了新的突破。
作为一种性能优异的新钢种,粉末冶金高速钢正逐渐被人们认识和接受,在机械加工业中发挥越来越大的作用。
1.粉末冶金高速钢的冶炼特性与普通高速钢的冶炼相比,粉末冶金高速钢的冶炼更具有其特殊性和先进性。
普通高速钢通过电弧炉或感应熔炼炉熔炼后,直接将钢液浇注成钢锭,然后再通过锻造、轧制加工成钢材,但由于钢液浇注冷凝成钢锭时,凝固速度十分缓慢,从钢液中析出大量的金属碳化物,形成鱼骨状的莱氏体和团块状的粗大共晶碳化物,并产生碳化物偏析,直接影响到钢的各种力学性能,特别是钢的韧性。
而粉末冶金高速钢的冶炼则不同,经过电弧炉或感应熔炼炉熔化的钢液不是直接浇注成钢锭,而是将熔化的钢液通过喷嘴,喷入到高压氮气流中,钢液被迅速雾化冷却成细小的钢粒,其直径一般小于1 mm。
再将这样制成的钢粉装入钢桶,对钢桶抽真空,使桶中钢粉间的空气抽净成真空状态,然后焊合钢桶,再在高温高压下将钢桶中的钢粉压制成形,形成热等静压烧结制备工艺。
由此可生产出致密度几乎为100%的粉末冶金高速钢坯料,然后接下来再锻造、轧制成钢材由于粉末冶金在喷雾制粉过程中,钢液冷却速度十分快,避免了普通高速钢铸锭过程中的许多缺陷,雾化的钢液中碳化物来不及聚集长大形成团块状,因此碳化物颗粒细小而均匀,一般为1~3μm(最大尺寸不超过6μm),这就大大提高了钢的强度和韧性。
金刚石工具中微量元素的性质及作用
金刚石工具中微量元素的性质及作用1钴粉灰色不规则状粉末密度8.9优点(1)钴的抗弯强度高,也可以提高铜基胎体和铁基胎体的抗弯强度。
(2)钴具有易磨损性,能大幅提高综合切割性能。
(3)钴对碳材料和骨架材料都具有较低的接触角和较大的附着功,与金刚石有较大的亲和力。
(4)钴和钴基胎体的变形性小,可以提高切割磨削加工质量。
(5)还原钴粉的烧结性和成形性较好,适于激光焊接。
(6)钴具有易磨损性和小的变形性,纯钴和钴基工具更具有广谱性。
不足(1)价格昂贵。
(2)松比太小,必须制粒。
2 钨粉银灰色粉末密度19.3优点(1)与铁、铜、钴、镍都有较好的相容性。
(2)钨在金刚石表面可以和金刚石发生碳化反应,条件并不苛刻,750度以上就有碳化物生成。
(3)增加胎体耐磨性,减小变形性。
不足(1)烧结体的孔隙度大。
(2)要达到设计的密度必须加大能耗,即提高温度及压力。
3 锰粉银白色密度7.43优点(1)有明显的脱氧作用,特别是与硅、铝同时存在时,脱氧能力急剧增强。
(2)与铜具有很好的相容性。
(3)高锰合金的耐磨性强,适于重负荷、冲击负荷下工作的工具。
不足(1)粉末氧化无法还原。
(2)高温时,使金刚石严重石墨化。
4 铬粉银白色密度7.19优点(1)极少量的铬就可以大大改善铜对金刚石的润湿。
(2)提高胎体的抗弯强度。
(3)能提高结合剂和金刚石的粘结强度。
(4)由于铬的激活能较高,使钢铁有极好的消音作用,适于在锯片基体中加入,大量加入可以降低变型性。
不足价格高。
5 钛粉银灰色不规则状粉末密度4.51优点(1)降低接触角,改善胎体与金刚石的粘结强度。
(2)适量加入可以提高胎体的耐磨性。
不足(1)与氧亲和力大,粉末氧化无法用氢气还原。
(2)含量高时模具消耗大。
6 稀土元素(La Ce)优点(1)降低胎体的耐磨性,有利于锋利度。
(2)提高胎体的抗弯强度。
(3)降低合金熔点。
(4)具有脱氧、脱硫、脱氮、脱氢的作用,并防止其偏析。
不足(1)易氧化,保存困难。
国内外预合金粉末在金刚石工具中的应用
前, 大多数金刚石锯片 、 取芯钴头等产 品制造过程中 , 除了纯钴外 , 均使用相当比例的预合金粉 , 预合金粉 已 占据金刚石刀头( 节块 ) 所用金属粉市场的 2 % , 5 其应 用领域不断拓宽。
,
于其共熔点比合金 中单元素熔点要低得多 , 烧结过程
维普资讯
20 06年 8月
金刚石与磨料磨具工程
Dimo d & Ab a ie g n e ig a n rsv sEn i e r n
Au u t2 0 g s. 0 6
S r 1 1 4 No 4 ei . 5 a .
总第 14期 5
在金刚石工具业 , 胎体材料传统 的做法是单元素 金属粉末进行机械混合而获得 , 混合粉颗粒较粗 , 粉末 表面易氧化 , 烧结活性差。这种方法获得的胎体烧结 温度 高 , 胎体 成 分不 均 匀 , 时不 能达 到完全 合 金化 。 有 为克服上述缺点 , 提高金刚石工具胎体 的性能 , 人们开 始研究胎体粉末的预合金化问题。 自 从二十世纪九十年代提 出预合金粉概念 以来 ,
Th p l a in o h r ・ l y d p wd r i im o d t os e a p i t ft e p e a l e o e n d a n o l c o o
L e e g L i Xi J e V Sh n F n i J a v Xu
பைடு நூலகம்第 4期
文 章 编 号 :0 6— 5 X(06)4— 0 1 0 10 8 2 2 0 0 0 8 — 4
国 内外 预 合 金 粉 末在 金 刚石 工具 中的应 用
吕中峰 李 季 夏举学
( 郑州磨料磨具磨削研究所 , 郑州 40 1 ) 50 3 摘 要 预合金粉末由于每个粉末颗 粒都 包含组成 合金 的各种金属元 素, 其共熔点 比合金 中单元 素熔点低 , 因此预合 金
金刚石刀片的分类及应用
金刚石刀片的分类及应用金刚石刀片是一种采用金刚石作为刀片切割工具上的切削物料的硬质金属产品,它具有非常高的硬度和耐磨性,因此在切割、磨削等工业领域有着广泛的应用。
金刚石刀片的分类主要根据其使用环境、切削物料和工作方式等因素。
以下是几种常见的金刚石刀片分类及其应用:1. 粉末冶金金刚石刀片粉末冶金金刚石刀片是通过将金刚石粉末与金属粉末混合,并经高温高压制得的刀片。
该类金刚石刀片具有较高的强度和耐磨性,适用于切割硬质材料如岩石、陶瓷、玻璃、木材等。
2. 镀覆金刚石刀片镀覆金刚石刀片是将金刚石晶体通过电镀或熔连接技术镀覆在刀片表面的一种刀片。
它具有较高的强度和耐磨性,适用于切割石材、建筑材料、陶瓷等。
3. 电镀金刚石刀片电镀金刚石刀片是将金刚石颗粒通过电化学沉积在刀片表面的一种刀片。
通过控制电流密度、镀液成分等因素可实现不同规格和性能的刀片制备。
它具有优秀的耐磨性和高温稳定性,适用于切割石材、陶瓷、光学玻璃等。
4. 绑焊金刚石刀片绑焊金刚石刀片是将金刚石颗粒通过焊接工艺绑定在刀片上的一种刀片。
它具有较高的强度和耐磨性,适用于切割石材、陶瓷、光学玻璃、大理石等。
5. 超硬合金金刚石刀片超硬合金金刚石刀片是将金刚石颗粒通过高温高压工艺与钨钴合金等金属粉末共烧制成型的刀片。
由于超硬合金的优异性能和金刚石颗粒的超硬性,该类刀片具有出色的切削性能和较长的使用寿命,适用于切割高硬度材料。
金刚石刀片的应用范围广泛,主要有以下几个方面:1. 建筑行业在建筑行业中,金刚石刀片常用于切割石材、混凝土、砖块等材料。
它具有快速、精确和高效的特点,可以用于建筑物的修复、改建以及道路建设等工程。
2. 木工行业金刚石刀片在木工行业中被广泛使用,可以用于切割木材、刨削木材等。
其高硬度和耐磨性使得切割更加精准、平滑,并且能够延长刀片的使用寿命。
3. 家具制造业家具制造业中,金刚石刀片可以用来切割加工各种材料,例如纤维板、中密度板、实木等。
金刚石微粉级别及应用
金刚石微粉级别及应用金刚石微粉是由金刚石破碎后的细颗粒形成的一种粉末,其粒径一般在几微米至几纳米之间。
金刚石微粉具有高硬度、高热稳定性和良好的化学稳定性等优良性能,因此在许多领域都有广泛的应用。
首先,金刚石微粉在材料加工方面有重要的应用。
金刚石微粉可以用作高效研磨材料,广泛用于研磨、抛光和超精密加工领域。
其硬度高于其他材料,可以对各种硬度的工件进行高效研磨和抛光,大大提高了加工效率和加工精度。
此外,金刚石微粉还可以用作切削工具的涂层材料,提高刀具的耐磨性和使用寿命。
其次,金刚石微粉在电子材料领域也有广泛应用。
由于其优异的导热性能和绝缘性能,金刚石微粉可以用作高性能散热材料。
在电子设备中,由于大量的电子元器件密集排列,产生的热量会造成设备故障,而金刚石微粉的导热性能可以有效地将热量传导出去,保证设备的正常运行。
此外,金刚石微粉还可以用于制备高导热性的导线材料和热敏材料。
再次,金刚石微粉在化工领域也有重要应用。
金刚石微粉可以用作触媒载体材料,广泛应用于石油化工、有机合成和环境保护等领域。
金刚石微粉具有高热稳定性和化学稳定性,可以作为载体固定和分散催化剂,提高反应的效率和选择性。
例如,金刚石微粉可用于催化裂化反应、合成氨反应以及有机化学合成等重要的工业催化反应中。
此外,金刚石微粉还在纳米技术领域有重要的应用。
金刚石微粉具有细小的粒径,可以制备出表面积大、界面反应活性强的纳米复合材料。
金刚石微粉与其他材料的纳米复合可以改善材料的力学性能、导电性能和光学性能等。
因此,金刚石微粉在纳米材料制备和纳米器件制备中有广泛的应用。
总之,金刚石微粉具有高硬度、高热稳定性和良好的化学稳定性等优良性能,在材料加工、电子材料、化工和纳米技术等领域有着广泛的应用。
随着科学技术的不断进步,金刚石微粉的应用前景将会更加广阔。
刀头中金刚石磨粒把持力的提高
cos 0 (A-浸润应力、Yiv—培融金属表面张力、 0 —接 触角),评定浸润性。熔融金属保持在800尤状态下,测 定至最高99S , 随时间推移,观察浸润应力变化。其结 果如图1所示。图1可见 ,与TiC相比,Cr3C2和VC对金 刚 石 浸 润 性 更 好 ,但 Cr3C2的六价铬 会 产 生 公 害 ,污染 环 境 。因 此 ,为提高金刚石磨粒与青铜类结合剂的浸 润 性 ,增强该结合剂对磨粒的把持力,使用V C 最具潜 力 。熔融Cu对各种碳化物浸润接触角与碳化物生成焓 间相关性如图2 所 示 。图中温度为熔融Cu温 度 。图2可 见 ,碳化物生成能量小,碳化物越不稳定,接触角越 小 。因此,易浸润熔融Cu。即碳化物内最易浸润Cu的 是Mo2( ^ WC, 其次是Cr3C2和VC,但Mo2( ^ WC极不稳 定 ,用熔融盐浸渍法形成的其覆膜,放置在空气下, 很 快 氧 化 (变 为 白 粉 ),不能发挥提高浸润性的特 性 ,又正如上述,Cr3C2存在公害的问题。由此可见, 提高金刚石磨粒与金属结合剂的浸润性,增强结合剂 对磨粒把持力,VC覆膜最具使用潜力。
在 磁 性 坩 埚 中 ,以摩尔计计加人42.2 % K C I、 20.2%BaCI^ 3 7 . 6 % NaF, 加热熔融,再加人V20 5和 FeV,浴浸渍。浴浸溃中,于850T 下 ,将40/50#金刚 石磨粒浸渍2h, 形成质量为3.4% (覆膜磨粒总质量的 占 比 )VC覆 膜 。使用带该覆膜的磨粒,与青铜类结
正 如 上 述 ,覆膜是一种由碳化钒为主要材料的膜 层 ,碳化钒含量至少为5 0 % ,亦可含有其它金属碳化 物 ,如碳化铬、碳化钛、碳化钼、碳化钨、碳化锆。 覆膜厚度为0.2 ~ 10 pm 。覆膜形成方法有作为覆膜成 分的金属元素由磨粒表面向内部扩散或置换的方法; 使用熔融盐浴的浸渍法或CVD法 。磨粒粒度未作特殊 限定,以30 ~ 80#为好。结合剂以使用至少含有2 % 青 铜 粉 (Cu-S n ) 的为好。切具制作条件和磨粒集中度 可按常用的适当选定。此 外 ,在立方晶氮化硼磨粒上 被覆碳化钒也同样有效。
金刚石刀具用途
在数控刀具中,金刚石(60~70%)主要用来做磨具和磨料,部分做成金刚石笔或金刚石滚轮用来修整砂轮。
只有少量的用来制作切削刀具。
金刚石刀具的种类如下。
金刚石刀具1、金刚石刀具的特点(1)具有极高的硬度和耐磨性金刚石的硬度为10000HV,比硬质合金的硬度(120~1800HV)和陶瓷刀具材料的硬度(1800~2100HV)高5~8倍。
刀具的耐磨性为硬质合金的80~120倍,而人造金刚石的耐磨性,为硬质合金的60~80倍。
PCD金刚石的硬度一般为6000~9000HV,而CVD 金刚石的硬度为10000HV。
(2)有较低的摩擦系数普通硬质合金对金属的摩擦系数为0.3~0.3,金刚石对有色金属的摩擦系数为0.1~0.3.低的摩擦系数在铣削加工中能降低切削力和切削热,减少刀具的磨损。
(3)切削刃十分锋利因为金刚石刀具硬度极高,又经过精心的刃磨与研磨,不仅让刀具的表面粗糙度值很低,刀刃的钝面半径可达0.1~0.5μm。
甚至达到0.008~0.005μm,为一般刀具的钝圆半径(5~50μm)的1/1000~1/6000。
因此切削刃特别锋利,可以从工件上切下极薄的一层金属,可用来进行精密切削。
(4)很高的导热率金刚石的导热率K为2000W/(m·K),为硬质合金导热率(20.93~83.74)的24~95倍。
导热率高,更容易把切削热带走,降低切削区温度,同时允许较高的切削速度铣削。
(5)较低的热膨胀系数金刚石的热膨胀系分别为高速钢的1/9~1/12,为硬质合金的1/5~1/7.因此,不会因切削热引起刀具尺寸发生变化,非常适用与对有色金属进行高速精密切削。
2、金刚石刀具材料的性能金刚石刀具的种类(1)天然单晶金刚石天然单晶金刚石是一种各向异性的单晶体。
硬度达HV9000-10000,是自然界中最硬的物质。
这种材料耐磨性极好,制成刀具在切削中可长时间保持尺寸的稳定,故而有很长的刀具寿命。
天然金刚石刀具刃口可以加工到极其锋利。
球磨金属粉末对金刚石锯片胎体的影响
1 金属粉 末胎 体 的球 磨工 艺 . 2 1 . 球磨原理【’1 .1 2 5[ J6 磨 筒转速 选用 。 筒转动 时给球 一个 离心 力 , 磨
并 由于球 与筒 壁 的摩擦作 用将 球带 到一定 的高
注 :筛 上 物 留待 F 球 磨 次
1 试样 准备及 烧结 工艺 、性 能试验 . 3 试样 准 备 :以 4 X3 ( X宽 X厚) 0X8 . 长 2 为理
金 刚石锯 片 的工作 部 分是 锯齿 ( 也叫 刀头 )。 刀头 是一 定 比例 的金 刚石 与按 一定 配 比 的金 属 粉 末 ( 金属 结合 剂也 叫胎 体 )混 合后 烧 结而成 。工 作 时,刀 头 中的金 刚石 高速 刻 入被 切材 料使 之 破
碎 ,而 结合 剂在 金刚 石工 具性 能方面 有 下列几 点
限 高 限分 别拓 宽 了 2 ℃和 1 ℃ ,在节 约 电能 ,减 0 0
少模 具损 耗 ,稳 定生 产工 艺 ,提 高刀 头尺 寸精 度 ,
适 于规模 化 生产 方面 很有 意义 ;
5O OO . O OO .
0U U 3 1 卜l l Fl B l
() 2球磨 后 刀头 厚度 稍薄 ,表 明烧 结体 密度 提
类 典型 配方 :一种 是铜基 ( 以铜或 铜合金 为主) , 牌 号 C 8 另 一种 是铁基 的( 0, 以铁元 素 为主) 牌 号 , F1 1 ,球磨 的粉末 配方相 同,对应代 号 为 C 8 、 0B F1 1B,共 四种 胎体 。
球 磨在 滚桶式 球磨 机 中进 行 ,滚筒 内部尺 寸 ( 滚筒 直径 X滚筒 长度) 6 0 X6 0 = 8 mm 8 mm,球磨 机 转速= 7 / n 3 mi;球磨 时无 冷却 ,磨桶 内是 空气 。 r 球 磨工 艺如 表 1 。
金属粉末在刀头中的作用及金刚石的品级及应用
金属粉末在刀头中的作用及金刚石的品级及应用粉末的预先退火可使氧化物还原,降低碳和其他杂质的含量,提高粉末的纯度。
还能消除粉末的加工硬化,稳定粉末的晶体结构。
经退火的粉末压制性能得到改善,压坯的弹性后效相应减少。
退火温度T退=(0.5~0.6)T熔。
退火一般用还原性气氛,有时也可以用惰性气氛或真空。
金属粉末常识金属粉末的制取方法有机械法和物理化学法和雾化法。
机械法包括机械粉碎和机械研磨,物理化学法包括还原法、电解法、和热离解羰基化合物法等,不同的生产方法决定粉末具有不同的颗粒形状和粒度及粒度组成,而不同的颗粒形状和粒度及粒度组成又对粉末的松装密度、流动性、和压制烧结有显著影响。
金属粉末的工艺性能金属粉末的工艺性能包括:松装密度、振实密度(摇实密度)、流动性、压缩性和式样自然地充满规定的容器时,单位容积的粉末质量。
可以用漏斗法、斯柯特容量计法和震动漏斗法。
振实密度:金属粉末的振实密度成型性。
松装密度:粉末装入指将粉末振动容器中,在规定条件下经过振实后测得的粉末密度。
一般比松装密度高20%-50%。
流动性:50g粉末从标准漏斗流出所需时间,s/50g。
压缩性:在标准模具中,规定的润滑条件下,用规定的单位压力下粉末所达到的压坯密度表示。
成型性:用粉末得以成型的最小压力表示。
金属粘结剂的作用:粘结剂的主要作用是用来固结切削元件——金刚石,粘结剂又分为金属粘结剂、树脂粘结剂(软磨片)、陶瓷粘结剂等。
下面结合我厂的实际情况对所使用的金属粘结剂逐一介绍一下:㈠铜粉:电解法制取,200目(也就是说通过200目筛子的粉末达95%),颗粒形态为树枝状,玫瑰红色,氧化后颜色发暗,严重时变成黑色粉末。
作为结合剂材料,铜粉的主要优点有:电解铜粉成型性好,广泛用于冷压成型后烧结,压坯不易塌落;纯铜对碳化物和骨架材料的相容性很好,如W、WC(结合448配方的改进);纯铜的耐磨性优于青铜,可烧结性好;铜可与Sn、Zn、Mn、Ni、Ti等制成性能优异的合金,价格远低于钴粉,因此我厂现有配方个别钴基除外,都含有铜粉。
金刚石刀具应用范围有哪些呢?
金刚石具有极高的硬度,摩擦系数小,导热性高,热膨胀系数和化学惰性低,是制造刀具的理想材料。
那么金刚石刀具应用范围有哪些呢?
(1)难加工有色金属材料的加工
加工铜、锌、铝等有色金属及其合金时,材料易粘附刀具,加工困难。
利用金刚石摩擦系数低、与有色金属亲和力小的特点,金刚石刀具可有效防止金属与刀具发生粘结。
此外,由于金刚石弹性模量大,切削时刃部变形小,对所切削的有色金属挤压变形小,可使切削过程在小变形下完成,从而可以提高加工表面质量。
(2)难加工非金属材料的加工
加工含有大量高硬度质点的难加工非金属材料,如玻璃纤维增强塑料、填硅材料、硬质碳纤维/环氧树脂复合材料时,材料的硬质点使刀具磨损严重,用硬质合金刀具难以加工,而金刚石刀具硬度高、耐磨性好,因此加工效率高。
(3)超精密加工
随着现代集成技术的问世,机加工向高精度方向发展,对刀具性能提出了相当高的要求。
上海天然金刚石工具由于金刚石摩擦系数小、热膨胀系数低、导热率高,能切下极薄的切屑,切屑容易流出,与其它物质的亲和力小,不易产生积屑瘤,发热量小,导热率高,可以避免热量对刀刃和工件的影响,因此刀刃不易钝化,切削变形小,可以获得较高质量的表面。
金刚石刀具材料的种类、性能和特点及刀具应用
金刚石刀具材料的种类、性能和特点及刀具应用金刚石是碳的同素异构体,它是自然界已经发现的最硬的一种材料。
金刚石刀具具有高硬度、高耐磨性和高导热性能,在有色金属和非金属材料加工中得到广泛的应用。
尤其在铝和硅铝合金高速切削加工中,金刚石刀具是难以替代的主要切削刀具品种。
可实现高效率、高稳定性、长寿命加工的金刚石刀具是现代数控加工中不可缺少的重要工具。
⑴金刚石刀具的种类①天然金刚石刀具:天然金刚石作为切削刀具已有上百年的历史了,天然单晶金刚石刀具经过精细研磨,刃口能磨得极其锋利,刃口半径可达0.002μm,能实现超薄切削,可以加工出极高的工件精度和极低的表面粗糙度,是公认的、理想的和不能代替的超精密加工刀具。
②PCD金刚石刀具:天然金刚石价格昂贵,金刚石广泛应用于切削加工的还是聚晶金刚石(PCD),自20世纪70年代初,采用高温高压合成技术制备的聚晶金刚石(Polycrystauine diamond,简称PCD刀片研制成功以后,在很多场合下天然金刚石刀具已经被人造聚晶金刚石所代替。
PCD原料来源丰富,其价格只有天然金刚石的几十分之一至十几分之一。
PCD刀具无法磨出极其锋利的刃口,加工的工件表面质量也不如天然金刚石,现在工业中还不能方便地制造带有断屑槽的PCD刀片。
因此,PCD只能用于有色金属和非金属的精切,很难达到超精密镜面切削。
③CVD金刚石刀具:自从20世纪70年代末至80年代初,CVD金刚石技术在日本出现。
CVD金刚石是指用化学气相沉积法(CVD)在异质基体(如硬质合金、陶瓷等)上合成金刚石膜,CVD金刚石具有与天然金刚石完全相同的结构和特性。
CVD金刚石的性能与天然金刚石相比十分接近,兼有天然单晶金刚石和聚晶金刚石(PCD)的优点,在一定程度上又克服了它们的不足。
⑵金刚石刀具的性能特点:①极高的硬度和耐磨性:天然金刚石是自然界已经发现的最硬的物质。
金刚石具有极高的耐磨性,加工高硬度材料时,金刚石刀具的寿命为硬质合金刀具的lO~100倍,甚至高达几百倍。
金刚石工具预合金代钴粉末的研究及应用
金刚石工具预合金代钴粉末的研究及应用金刚石工具是目前使用最为广泛的硬质合金刀具,其硬度、耐磨性和耐腐蚀性能表现优异,被广泛应用于石油、化工、机械制造等领域。
而金刚石工具的制造过程中则需要使用到预合金代钴粉末。
预合金代钴粉末是一种新型的金属材料,其主要成分是钴、铬、钼等金属元素与其他元素的合金化合物。
它具有高硬度、高韧性、高耐磨性、高耐腐蚀性等优良性能,成为金刚石工具制造的重要原材料。
在金刚石工具制造中,预合金代钴粉末通常被用作粘结剂。
将粉末与金刚石颗粒混合后,通过高温高压的加工技术,制成金刚石工具。
这种加工方式不仅可以提高金刚石颗粒的密实度和硬度,还可以保证粘结剂与金刚石颗粒之间的均匀性和稳定性。
同时,预合金代钴粉末在制造过程中,还可以起到一定的增强和调节金刚石颗粒性能的作用。
除了在金刚石工具制造中的应用外,预合金代钴粉末还被广泛应用于汽车、机械、航空航天、电子等领域。
比如,它可以作为高温合金、耐腐蚀合金、铸造合金等材料的主要成分,具有重要的工程应用价值。
总之,预合金代钴粉末在金刚石工具制造中的应用,为工具的高品质、高性能、高效率提供了坚实的保障。
未来,预合金代钴粉末的研究和应用将会更加广泛和深入,推动更多领域的技术创新和发展。
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金刚石刀头制造的详细说明
3、 胎体合金中的合金组元可以精采的浸润金刚石单晶,并经由过程插手的微量元素使合金组元与金刚石间孕育产生化学键合浸染,进一步进步对金刚石的哄骗手段。
粉末冶金方法可以使胎体原料得到与一样寻常合金相似的构造,实现合金化。在合金构造中有多少种相,其中在电化学性子与原子半径相似的组元间,合金偏向于优天赋生固溶体相。因为固溶体相在天生历程中晶格产生畸变,使晶格位错移动时所受到的阻力增年夜,从而使原料的强度、硬度进步,即孕育产生固溶强化浸染,是以,固溶体相成为对综合机器机能要求较高原料的最根基组成相。可以说,胎体合金能形成固溶体相是实现胎体原料高机能的关键之一。
金刚石锯片刀头的制造历程可描写为在必然压力下的金属粉末的烧结历程,是一种粉末冶金历程:匀称肴杂的金属粉末在高温(800-1000℃)和必然压力下(180-250Kgf/cm2),经由过程粉末颗粒间的扩散、熔焊、化合、再结晶等一系列物理化学浸染,形成具有必然外形和机器机能的烧结体,即为刀头。
对锯片刀头胎体原料的根基也要有较严的要求:
1、 烧结体应具有精良的抨击袭击机能和恰当的硬度,以保证对所包裹的金刚石形成精采的机器啮合和对岩石适度的抗磨损手段;
2、 能够在较低的烧结温度(一样寻常不赶过950℃)下和较短的保温时刻(一样寻常不赶过5分钟)内完成餍足上述机能要求的粉末冶金历程,以减缓金刚石单晶的劣化趋势;
按照锯片刀头胎体原料的根基要求,应选择易于在胎体合金中形成固溶体相、孕育产生固溶强化浸染的合金系作为胎体的根基因素,Fe-Ni-Cu-W系合金切合这种要求:
Fe-Ni、Cu-Ni可以实现完全互溶;
WC/W-Ni、WC-Cu、Fe-Cu可实现有限互溶并可以孕育产生弥散强化浸染;
Fe、Ni第Ⅷ族元素对金刚石有精采的亲和性。
预合金粉在金刚石锯片中的应用
预合金粉在金刚石锯片中的应用金刚石工具胎体的性能是影响金刚石工具切割性能的关键因素。
因此,采用合适的工艺方法控制或调节胎体材料的性能,对于稳定和提高金刚石工具的质量具有特殊的意义。
从胎体材料的组成看,目前主要是传统的单质金属粉末通过机械混合后再压制、烧结的工艺过程。
使用单质粉末影响因素较多,因而烧结质量不易控制,胎体的力学性能不够理想。
预合金粉末就是针对目前国内金刚石工具制造普遍采用的这种机械混合胎体粉末的缺点而提出的。
课题通过对相图的分析设计了胎体的配方,根据主要元素的含量不同共设计了Cu、Ni、Fe三种基体。
用水雾化制粉的方法来制取预合金粉末。
将预合金粉烧结的刀头和传统机械混合粉烧结的刀头在各种力学性能上做对比,其硬度分别提高11%,8%,4%;抗弯强度分别提高10%,29%,10%。
对预合金粉刀头和相同成分的混合粉刀头在烧结致密化和合金化方面做了大量实验,并进行了动力学分析。
分析表明:在相同的烧结条件下,保温时间越长,硬度、抗弯强度和密度都增高。
预合金粉胎体中合金元素达到同等均匀化的过程加快,易于达到致密。
从断口上分析了胎体的断裂情况,预合金粉胎体为韧性断裂,而混合粉胎体为韧-脆断口。
通过扫描电镜分析元素分布均匀程度,预合金粉胎体元素分布更均匀,而混合粉胎体有元素的偏聚现象。
将预合金粉应用到锯片中,观察了切割后(同种条件下切割)刀头的表面形貌,磨损状况,并做同种成分的混合粉锯片做比较。
分析了胎体与金刚石的结合强度,金刚石的出露情况和脱落率。
结果表明:三种锯片性能都达到使用要求,预合金粉锯片在切割速度、切割寿命上均比混合粉锯片高。
在3种预合金粉锯片中,Cu基预合余粉锯片切割速度最快,Ni基预合金粉锯片切割速度最慢,但是它切割寿命最长,Fe基预合金粉锯片切割寿命最短。
本研究课题为提高锯片的性能价格比提供了简单可行的参考依据。
粉末冶金fe基孕镶金刚石刀头的热处理强化
粉末冶金fe基孕镶金刚石刀头的热处理强化
粉末冶金(Powder Metallurgy,简称PM)是一种通过将金属粉末进行成型和烧结的方法制造材料的工艺。
Fe基孕镶金刚石刀头是一种采用粉末冶金工艺制造刀头的刀具,其基体材料是Fe基合金,孕镶金刚石是通过在Fe基合金中定向生长的纳米金刚石颗粒。
热处理是粉末冶金Fe基孕镶金刚石刀头的一种重要的强化工艺。
热处理可以改变刀头的组织结构和性能,提高其硬度、韧性和耐磨性,从而增加刀头的使用寿命和切削性能。
热处理过程中常用的方法包括退火、正火、淬火和回火等。
退火是将刀头加热到一定温度,然后缓慢冷却到室温,目的是降低材料的硬度和提高韧性。
正火是将刀头加热到临界温度,然后快速冷却,以增加材料的硬度和耐磨性。
淬火是将刀头加热到临界温度,然后用水或油等介质迅速冷却,目的是增加材料的硬度和抗变形性。
回火是将淬火后的刀头重新加热到一定温度,然后缓慢冷却,以减轻淬火过程中产生的内应力,并提高材料的韧性和耐磨性。
通过合理选择热处理工艺和参数,可以使粉末冶金Fe基孕镶金刚石刀头的性能得到最佳的强化效果。
同时,粉末冶金工艺的优势还包括材料成分均匀、孕镶金刚石分布均匀、材料损耗小等。
因此,粉末冶金Fe基孕镶金刚石刀头在现代刀具制造领域具有广泛的应用前景。
刀具材料的发展、主要牌号及用途
刀具材料的开展、主要牌号及用途1. 引言刀具材料是指制作刀具的原材料,其性能直接影响刀具的切削特性和寿命。
随着科技的不断开展,刀具材料也在不断演化和改良。
本文将介绍刀具材料的开展历程、主要牌号及各自的用途。
2. 刀具材料的开展历程2.1 早期刀具材料早期的刀具材料主要是金属材料,如铁、铜等。
这些材料的硬度和耐磨性较低,导致刀具寿命较短。
2.2 高速钢20世纪初,高速钢的问世引发了刀具材料领域的革命。
高速钢具有较高的硬度、耐热性和耐磨性,适用于高速切削。
它的主要牌号有M2、M35等。
高速钢广泛应用于金属切削加工中。
2.3 硬质合金硬质合金是一种由碳化物和金属粉末组成的复合材料,具有优异的硬度和耐磨性。
主要牌号有YG6、YG8等。
硬质合金被广泛应用于刀具的切削和磨削工艺中。
2.4 陶瓷刀具材料陶瓷刀具材料具有优异的硬度、耐热性和耐腐蚀性。
由于其脆性较高,主要用于高精度和超精密切削。
主要牌号有ZTA、YTZP等。
2.5 超硬刀具材料超硬材料包括金刚石和立方氮化硼〔CBN〕。
金刚石具有极高的硬度和热稳定性,用于加工非金属材料;CBN具有较高的硬度和化学惰性,适用于加工硬质材料。
这些材料广泛应用于高效精密切削领域。
3. 主要牌号及用途3.1 M2M2是一种高速钢,具有良好的硬度和耐磨性。
适用于一般金属切削,如铁、铸铁、不锈钢等。
常用于车削、铣削、钻孔等工艺。
3.2 YG6YG6是一种硬质合金,具有较高的硬度和耐磨性。
适用于切削和磨削工艺,常用于钢铁、铸铁等金属材料的加工过程中。
3.3 ZTAZTA是一种陶瓷刀具材料,具有优异的硬度和耐腐蚀性。
适用于高精度切削和超精密加工,常用于电子零部件加工等领域。
3.4 金刚石金刚石是一种超硬材料,具有极高的硬度和热稳定性。
适用于加工非金属材料,如玻璃、陶瓷、石墨等。
常用于光学元件的加工和研磨。
3.5 CBNCBN是一种超硬材料,具有较高的硬度和化学惰性。
适用于加工硬质材料,如高速钢、合金钢、工具钢等。
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金属粉末在刀头中的作用及金刚石的品级及应用粉末的预先退火可使氧化物还原,降低碳和其他杂质的含量,提高粉末的纯度。
还能消除粉末的加工硬化,稳定粉末的晶体结构。
经退火的粉末压制性能得到改善,压坯的弹性后效相应减少。
退火温度T退=(0.5~0.6)T熔。
退火一般用还原性气氛,有时也可以用惰性气氛或真空。
一、金属粉末常识1,金属粉末的制取方法有机械法和物理化学法和雾化法。
机械法包括机械粉碎和机械研磨,物理化学法包括还原法、电解法、和热离解羰基化合物法等,不同的生产方法决定粉末具有不同的颗粒形状和粒度及粒度组成,而不同的颗粒形状和粒度及粒度组成又对粉末的松装密度、流动性、和压制烧结有显著影响。
2,金属粉末的工艺性能金属粉末的工艺性能包括:松装密度、振实密度(摇实密度)、流动性、压缩性和式样自然地充满规定的容器时,单位容积的粉末质量。
可以用漏斗法、斯柯特容量计法和震动漏斗法。
振实密度:金属粉末的振实密度成型性。
松装密度:粉末装入指将粉末振动容器中,在规定条件下经过振实后测得的粉末密度。
一般比松装密度高20%-50%。
流动性:50g粉末从标准漏斗流出所需时间,s/50g。
压缩性:在标准模具中,规定的润滑条件下,用规定的单位压力下粉末所达到的压坯密度表示。
成型性:用粉末得以成型的最小压力表示。
3,金属粘结剂的作用:粘结剂的主要作用是用来固结切削元件——金刚石,粘结剂又分为金属粘结剂、树脂粘结剂(软磨片)、陶瓷粘结剂等。
下面结合我厂的实际情况对所使用的金属粘结剂逐一介绍一下:㈠铜粉:电解法制取,200目(也就是说通过200目筛子的粉末达95%),颗粒形态为树枝状,玫瑰红色,氧化后颜色发暗,严重时变成黑色粉末。
作为结合剂材料,铜粉的主要优点有:电解铜粉成型性好,广泛用于冷压成型后烧结,压坯不易塌落;纯铜对碳化物和骨架材料的相容性很好,如W、WC(结合448配方的改进);纯铜的耐磨性优于青铜,可烧结性好;铜可与Sn、Zn、Mn、Ni、Ti等制成性能优异的合金,价格远低于钴粉,因此我厂现有配方个别钴基除外,都含有铜粉。
铜粉的缺点是:纯铜的变形性大不宜制成高质量的工具;.铜铁间的互溶性不好,彼此溶解对铁基结合剂的应用不利;由于铜的强度低、对碳材料的润湿性差,所以对金刚石的把持力度很低,这将和粘结力都不高。
㈡铁粉:我厂使用的有还原铁粉、电解铁粉和羰基铁粉,顾名思义还原铁粉用还原法制取,电解铁粉电解法制取,羰基铁粉通过热离解羰基化合物制取,还原铁粉200目,电解铁粉300目,羰基铁粉(现使用德国巴斯夫产品)是微米级,平均粒径6.2微米。
(价格、性能对比)作为结合剂材料,铁粉的优点有:价格低(还原铁粉、电解铁粉);与金刚石有好的润湿性(优于C o、N i);与骨架材料(W C)的相容性很好;烧结时铁对金刚石的轻度刻蚀并不损失金刚石的强度,反而会提高金刚石在胎体中的把持力。
刻蚀作用实质是金刚石中的碳原子容入铁中并向其中扩散的过程,金刚石未发生结构及强度变化。
铁粉的缺点是:铁基胎体的变形性和耐磨性高于钴基胎体;铁基胎体中低熔点金属易流失;铁基胎体工具不够锋利。
㈢钴粉:不规则海绵状,还原法制取,300目,作为粘结剂,其综合性能最好。
是一种优异的粘结剂材料,国外发达国家用的较多,由于价格昂贵,国内以铁代钴的研究很多,选择合适的粉末、合理的烧结工艺可获得钴基粘结剂相似的性能。
其主要优点有:优良的成型性和可烧结性;可使胎体的抗弯强度提高;和金刚石的粘结力大,润湿性好;胎体的韧性好、自锐性好。
钴的缺点是:价格昂贵;松装密度太小,易造成投料困难。
另外使冷压磨具设计宽度和高度变大,手装料热压模具高度加大,从而使模具成本提高。
㈣镍粉:不规则树枝状,电解法制取,250目。
优点:适于制作重载荷下作用的工具,具有出色的强韧性;可以减少铁铜基胎体的烧结损失(铜镍无限互溶);镍与铁、钴搭配可以得到另人满意的综合性能,如小的变形和适度耐磨性。
接近或达到钴基胎体的性能。
㈤锡粉:颗粒呈滴状,灰白色粉末,易氧化,氧化后呈黄色,雾化法制取,300目。
锡粉在粘结剂中的作用是:改善胎体的可烧结性(降低熔点);易形成金属间化合物,可以改善磨损性能和变形性;适宜添加到冷压成型胎体中,烧结熔化后的毛细现象使胎体收缩,从而增加胎体的致密性;降低液态合金的表面张力,改善合金对金刚石的润湿性。
其缺点是:加入量太多,易造成流失。
且工具的使用寿命降低。
㈥锰粉:有明显的脱氧作用;与铜、铁相容性好;高锰合金耐磨性提高,适于重负荷和冲击载荷但锰下工作的工具。
粉氧化后无法还原。
㈦铝粉:少量铝的加入,起脱氧作用。
含量不可太高,太高易造成胎体强度降低,还可降低对金刚石的机械包镶力。
㈧锌粉:与铝的作用类似,其缺陷是控制不当,易流失,锌的蒸汽压高,烧结温度高易汽化造成环境污染。
㈨铬粉:少量的铬就可以大大改善铜对金刚石的润湿;提高胎体的抗弯强度,特别是含量1%是提高幅度最大;正常烧结温度下铬就可以和金刚石生成碳化物,从而提高胎体和金刚石的黏结强度;足够的铬量可起到一定的消音作用。
㈩钨粉:青黑色,微米级粉末,还原法制取,钨与铜、铁、钴、镍都有较好的相容性;烧结时在金刚石表面生成WC,但金刚石表面不发生石墨化;增加胎体的耐磨性,减少变形;作为骨架材料,耐磨性不如WC,但可使胎体的韧性增加。
不足是烧结坯的空隙度较大,要提高烧结的密度必须提高温度和压力(十一)碳化钨:黑色,无机械夹杂物,多孔海绵状。
200目,还原法制取。
须化验杂质硫含量,硫易导致烧结断面发黑(烧结时生成硫化物),大大降低刀头的强度。
钨和碳化钨主要作为骨架材料加入胎体中,以提高胎体的耐磨性,但采用钨的胎体韧性高于碳化钨,配方中常用钨和碳化钨来调整胎体的韧性和耐磨性。
含量过高易使胎体的脆性加大。
二、金刚石的粒度、品级及应用:1,金刚石的主要用途:金刚石是一种重要的工业材料,由于它具有优异的物理化学性能,被广泛应用于各个工业部门,它与冶金、石油、煤田、地质钻探、机械和仪表、仪器的制造,以及电子工业和空间技术等方面都有密切关系。
金刚石磨具和金刚石工具在磨削、车削、拉丝切割石才、抛光石才、玻璃加工及非铁硬脆材料加工中能大大提高产品质量,为实现自动化提供了条件。
还可作半导体材料和散热片。
2,金刚石的基本特性:A.硬度高:世界上已发现的最硬的物质,莫氏硬度10B.强度高:结晶较好的金刚石一般在4000-5000Kg/CM2以上。
C.耐磨性好:具有很高的耐磨性,是硬质合金的100倍,刚玉的90倍。
D.化学稳定性好:耐酸、耐碱、耐腐蚀。
E.熔点高:约3700℃F.导热性能好:室温时是铜的5倍。
3,人造金刚石的技术指标:国标规定有抗压强度、粒度组成、堆积密度、杂质含量。
国外更重视冲击强度(符合生产时金刚石的受力状态,因此更具有代表性。
)4,按颗粒大小分类:人造金刚石磨料,根据颗粒尺寸的大小不同分为人造金刚砂单晶和人造金刚石微粉。
5,国标中人造金刚石按用途和品级分为:RVD、MBD、SCD、SMD、DMD五种。
RVD含义:为树枝和陶瓷结合剂模具用金刚石磨粒,适用于加工硬质合金。
MBD含义:为金属结合剂磨具、电镀制品用金刚石磨粒,适于加工玻璃、陶瓷、软石才等高脆性非金属材料。
MBD级还分为MBD4、MBD6、MBD8、MBD12四种(根据金刚石的抗压强度分)。
SMD含义:为锯切、钻探及修正工具用金刚石磨粒。
适用于加工各种建筑石才、混凝土、玻璃、陶瓷、钻探各种硬度级的岩石层等。
DMD含义:为其它修正工具或其他单颗粒金刚石专用(玻璃刀),适用于硬质石才、钢筋混凝土、及硬质非金属材料刻划。
6,人造金刚石的粒度:(GB6406.1-86)按金刚石尺寸大小分25个粒度:记作:窄范围:16/18、18/20、20/25、25/30、30/35、35/40、40/45、45/50、50/60、60/70、70/80、80/100、100/120、120/140、140/170、170/200、200/230、230/270、270/325、325/400。
宽范围:16/20、20/30、30/40、40/50、60/80我厂现在使用的金刚石多为MBD级、SMD级,粒度范围大概在40-60目居多。
三、配方的设计原则:1,配方的设计依据是加工材料的性质、加工方法和加工质量。
2,配方设计内容:胎体粉料的组成(包括粉料粒度、技术要求)和金刚石。
金刚石设计又分为:金刚石级别、金刚石粒度、金刚石浓度。
金刚石浓度:国际上按每1CM3粉料中加入4.4Ct金刚石,浓度是100%,我厂按质量百分比加入,通常按100g粉料加入克金刚石计算,因为这样比较直观,配料操作起来比较方便。
3,个人体会:好的配方必须针对特定的加工材料、加工条件(设备),能够保证切割效率、切割质量、和较高的使用寿命。
当然不同的使用者可能各有侧重。
另外,配方是金刚石和胎体材料的结合体,高品级的金刚石必须配备合适的胎体,才能使金刚石的固结能力加强,不致使金刚石过早脱落,但金刚石磨钝后,又必须脱落才能出新刃保证较高的切割效率,这就是胎体材料的自锐性。
在烧结过程中,胎体中的合金元素通过扩散进行合金化,形成固溶体和化合物,其中包括间隙相、间隙化合物和中间化合物。
由此使金属和金刚石之间产生适当的粘结,粘接强度取决于金属和合金高温下与金刚石的附着功大小和炭化物形成反应发生的多少。
附着功和炭化物的生成量决定胎体合金对金刚石的粘接强度。
除此之外,胎体的烧结压制密度也对金刚石在胎体中的固结强度起很大的作用,密度越大固结强度越大。