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  •   镀钛是在高温,真空钛金炉内,钛、锆金属。借用惰性气体的辉光放电使金属或合金蒸气离子化,离子经电场加速而沉积带负电荷的不锈钢板上,从而形成色泽丰富艳丽的金属膜。金属结合剂金刚石工具因其结合强度高、容易成型、使用寿命长等优良特性而在实际中得到了广泛应用,成为当今公认的、能加工硬脆非金属材料的唯一有效工具。金属结合剂基体主要有钴基、铁基、铜基、镍基、铝基等。在这些结合剂中,钴基结合剂抗弯强度高,对碳材料和碳化物的润湿性和粘结性好,钴基金刚石磨具性能最好,但钴属于战略物质且价格较高,不适合大规模的工业化使用。铁与钴属于同族元素,性质比较相似,价格低廉且来源广泛。铜基结合剂有满意的综合性能、低的烧结温度、好的成型性和可烧结性以及与其他元素的相容性。铁基和铜基结合剂正因为分别具有以上的优点,所以实际应用最多。此外,为了提高金刚石工具的性能,对金刚石表面金属化,即通过化学或物理的方法在金刚石表面镀上其他金属,能增强金刚石与金属胎体间的键合,增加金属胎体对金刚石的把持力,延长金刚石工具的使用寿命。

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      通过不同烧结温度下铁基结合剂胎体以及分别含未镀金刚石和镀钛金刚石节块的抗弯强度可以看出:随着烧结温度的升高,结合剂胎体的抗弯强度先升高再降低,从700 °C 的542 MPa 增加到730 °C 的565 MPa,在760 °C 时达到最大值589 MPa,然后在790 °C 时降到565 MPa。原因分析如下:在760 °C 之前,结合剂胎体存在欠烧的行为,胎体还没有致密化。温度升高,烧结时液相量增加,节块空隙减少,对金刚石的润湿性好,节块抗弯强度相应提高。在760 °C 以后,有过烧行为,出现流料现象,同时过高的温度导致铁基对金刚石的严重侵蚀,金刚石发生碳化,使得金刚石与铁基结合剂的界面结合强度显著下降。

      未镀金刚石节块和镀钛金刚石节块的抗弯强度随烧结温度的变化与胎体节块抗弯强度有一致的变化规律,都是在760 °C 时抗弯强度达到最大值,分别为482.6 MPa 和519.2 MPa;另外,加入金刚石以后,节块的抗弯强度都降低,但镀钛金刚石节块的抗弯强度要高于未镀金刚石节块。一般情况下,金刚石与胎体材料的界面往往成为断裂源,金属结合剂金刚石节块的抗弯强度通常会低于金属结合剂胎体的抗弯强度。

      不同烧结温度下,通过铁基结合剂胎体对金刚石的把持力系数的变化可以看出:未镀和镀钛金刚石的把持力系数随烧结温度的升高有相同的变化规律,在730 °C 时把持力系数最大。在不同的烧结温度下,镀钛金刚石节块的把持力系数均高于未镀的,说明金刚石表面镀钛后,胎体对金刚石的把持能力提高,即胎体与金刚石间的结合强度增加。此外,把持力系数与烧结温度之间没有线性关系。


  • 发布:刘涛   点击:557