几种提高微晶石锯片综合应用性能的方法

近年来，微晶石作为新型的装饰材料在我国获得了广泛的应用。针对微晶石的难加工与锯切，从在金刚石刀头胎体中添加钨粉、采用制粒工艺以及设计多层结构刀头三方面探讨提高微晶石锯片的综合应用性能。结果表明：钨粉的添加能改善金刚石刀头的性能并提高锯片的寿命；制粒技术的应用可改善金刚石在胎体中的均匀分布和提高对金刚石的把持力；多层结构刀头有效提高了锯片的锋利度和切削质量。     

金刚石圆锯片的失效分析研究

本文分析了刀头失效的主要原因。研究了金刚石强度在烧结和焊接后的变化;胎体对金刚石的把持机制;通过改进混料工艺,改善了胎体与金刚石的结合状况;分析了结合剂中某些成分对结块性能的影响,在此基础上研制出新的结合剂配方,制成的锯片刀头使用效果较好。     

金刚石表面镀钛对金刚石锯片性能的影响

金刚石表面镀钛与否对Co基和Cu-Sn基胎体抗弯强度、金刚石锯片切割性能的对比研究表明,金刚石表面镀钛可提高金刚石工具的寿命切割效率,采用扫描电镜对抗弯强度试验样品断面和使用过的锯片刀头的观察分析,确立了镀钛层与不同胎体的结合类型。     

金刚石胎体Cu-Fe-Sn-Ce预合金粉的研究

为了改善铜基胎体金刚石锯片的切割性能,用雾化法制备了Cu-Fe-Sn-Ce预合金粉,该预合金粉形状为球状,粒径大约为5～15 μm.用粉末冶金法制备了Cu-Fe-Sn-Ce预合金粉金刚石刀头,研究了Cu-Fe-Sn-Ce预合金粉对金刚石圆锯片刀头的硬度、抗弯强度及切割石材寿命的影响;利用扫描电子显微镜(SEM)对金刚石与金属胎体之间的粘结状况及金属胎体的微观结构进行了分析.结果表明:稀土元素加入金属胎体中,有利于Cu-Fe-Sn胎体抗弯强度和硬度的提高.铜基胎体Ⅱ在Ce的含量达到1.5%时抗弯强度达到最大值(477.65 MPa),硬度也达到最大值(102 HRB);从显微分析发现,Ce容易在金刚石与胎体界面处富聚,从而有利于提高胎体材料对金刚石的粘结强度.切割石材万年青和635石材试验表明:在切割寿命相当的情况下,与未含稀土Ce元素刀头的金刚石锯片相比,金刚石脱落度降低6.3%,金刚石锯片的切割速度分别由3.06 m/min和3.5 m/min提高到3.9 m/min和4.05 m/min.     

石墨模具对金刚石锯片刀头质量的影响

人造金刚石锯片的刀头是采用粉末冶金工艺来制作的,其刀头的质量性能除了取决于原材料的选择与配比,还取决于热压烧结工艺以及石墨模具的性能.本文分析了模具石墨在高温热压烧结过程中其体积密度,杂质含量,气孔率,电阻率等性能对金刚石刀头烧结质量的影响.推荐了一种经特殊工艺加工的新型模具石墨.这种石墨制成的模具表面层的硬度,体积密度和抗压强度高于其中间的部分,有利于提高石墨模具的光洁度和使用寿命,从而有利于提高金刚石锯片刀头的烧结品质.     

金刚石锯片失效分析和强化方法

本文分析了金刚石锯片刀头失效的主要原因。采用扫描电子显微镜、能谱仪、硬度仪、光学显微镜等手段对金刚石锯片的刀头材料、微观组织及其与锯片耐磨性进行研究。研究结果表明，通过添加微量稀土合金元素后，细化了胎体合金晶粒组织，改善了胎体与金刚石的结合状况，可使胎体金属对金刚石的包镶致密、把持力明显增大；添加富铈稀土和铬合金元素的锯片胎体耐磨性都有提高，其中添加富铈稀土效果尤为明显。多种添加物的添加，其对耐磨性的增加作用也有叠加，其中添加稀土与铬合金元素的锯片磨损系数降低，提高了胎体合金的耐磨性，使其耐磨率降低了20％。     

金刚石定位排列可提升锯片切割效率

介绍了金刚石定位排列刀头中,不同的金刚石分布形式对其切割性能的影响,以及一种定位排列金刚石浓度的计算方法。使用不同金刚石分布方案的锯片切割钢筋混凝土,经实验验证:在金刚石浓度均为20%、胎体及金刚石品级都相同的情况下,四层金刚石组成的四明治结构定位排列锯片较常规锯片速度提高13.8%,刀头磨耗提升了13.3%;五层金刚石组成的错位定位排列锯片的切速较常规锯片的快34.8%,刀头磨耗降低了17.3%。体现了金刚石分布形式对切割对象的影响,合理的刀头结构不仅能提高锯片的效率也能提高切割寿命,但不合理的刀头结构反而会降低锯片的切割寿命。     

高效耐磨金刚石锯片的研制

采用正交实验的方法,对公路维修金刚石锯片胎体材料的有关参数进行了研究,实验对比了18种胎体配方的硬度及抗弯强度,选择几种优良胎体配方进行进一步的实验,对其性能及其稳定性进行比较,选择出优质胎体配方;在其中掺入金刚石,采用适当的烧结工艺制造出金刚石锯片,进行切割混凝土实验.综合分析实验结果,表明实验中加入适量低熔点金属和粗粒度金刚石提高了切割效率,加入细粒度金刚石可以有效地提高金刚石锯片的耐磨性,从而研制出高效耐磨金刚石锯片.     

稀土合金化对金刚石锯片的组织及磨损性的影响

以金刚石锯片的铜-铁基胎体合金为对象,运用电子扫描显微镜、硬度仪和磨削质量损失法研究了稀土合金化对胎体合金的组织形貌和耐磨性能的影响.结果表明,在金刚石锯片胎体合金中加入稀土元素后,可提高合金烧结后的致密度和细化组织,增强了金刚石粒子与胎体合金之间的黏结强度,经稀土合金化的刀头具有较高的硬度和耐磨性.     

脱蜡工艺对超细预合金胎体中碳氧含量的影响

为提高超细预合金粉末的流动性、冷压性能,需加入制粒剂对超细预合金粉末进行制粒,再通过还原脱蜡工艺和随炉保温脱蜡工艺2种脱蜡方法去除。结果表明:超细预合金粉末制粒后无论采用还原脱蜡工艺还是随炉保温脱蜡工艺脱蜡,烧结后的胎体都会有制粒剂残留从而使碳含量增加;还原脱蜡工艺处理的胎体中碳、氧质量分数最低,分别为0.048%和0.22%,但随炉保温脱蜡工艺通过延长保温时间,胎体中碳含量也可以达到还原脱蜡工艺的水平。在随炉保温脱蜡工艺下,试样氧含量不随保温时间增加而降低,只与烧结条件有关,高温烧结时石墨模具内产生还原性气氛使试样氧含量降低。2种脱蜡方法对超细FeCoCu预合金粉末胎体的抗弯强度和洛氏硬度影响不大。      

还原气氛热压烧结技术及其节能减排效益的研究

采用还原气氛带压的钟罩炉烧结(以下简称还原热压烧结)和传统热压烧结两种方式制备金属结合剂试样条和金刚石节块,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、硬度计、电子万能试验机、磨耗比测定仪和氮/氧分析仪等手段,研究两种烧结技术制备的金属结合剂试样条和金刚石节块的微观组织与宏观性能。结果表明,利用两种不同的烧结方式制备的金属结合剂试样条在微观上表现物相结构相同,低熔点Cu-Zn合金组份没与高熔点Fe-Ni合金组份产生冶金结合;在宏观上还原热压烧结制备的金属结合剂试样条的硬度略低于传统热压烧结的,而其抗弯强度和耐磨性均较优。与传统热压烧结工艺相比,还原热压烧结技术在低温低压下既可提高结合剂对金刚石的把持力,又可降低金刚石的热腐蚀。此外,利用还原热压烧结技术能大大降低成本和减少废气的排放。在实际产品应用中,利用还原热压烧结技术制备的φ350 mm金刚石锯片深受国内外客户的好评。     

真空液相活化烧结对金刚石孕镶体性能的影响

本文研究金刚石刀头真空热压烧结与普通热压烧结的烧结成型及结合性能。通过真空烧结采用含有强碳化物形成元素的低熔点预合金粉末作为粘结相，采用三点弯曲试验测试了普通热压烧结与真空液相活化烧结试样的抗弯强度，用SEM观察了断口金刚石表面的界面反应。结果表明，采用真空液相活化烧结使得钛元素在金刚石表面聚集，与碳原子形成碳化钛，提高了金刚石与基体金属的结合力以及基体自身的强度。切割实验表明真空液相活化烧结刀头锋利度及寿命明显提高。     

铁基金刚石锯片的热压烧结机理初探

研究了烧结温度、烧结压力、保温时间及其交互作用对铁基金刚石锯片节块及胎体性能的影响,采用正交试验和方差分析方法确定铁基金刚石锯片的最佳工艺条件,并对铁基金刚石锯片的烧结机理进行了初步的探讨。     

分层式金刚石锯片刀头的结构优化设计

分析电阻热压烧结分层式金刚石锯片刀头的工作机理和烧结过程 ,指出原有分层结构的设计存在不足之处 ,提出采用弱包镶层代替原纯胎体工作层 ,孕镶层中的金刚石颗粒采用化学镀膜处理从而使其避免在烧结和焊接过程中对金刚石的热损伤 ,大大提高了锯片的工作效率和使用寿命     

铜基预钎焊金刚石锯片的界面分析及其性能研究

采用Cu-Sn-Ti钎料利用氩气保护高频感应钎焊对金刚石磨粒进行预钎焊处理。采用热压烧结工艺制作常规金刚石锯片、镀钛金刚石锯片和磨粒预钎焊金刚石锯片,并进行对比切割实验。通过三点抗弯实验测试上述三种节块的强度,并使用扫描电镜分析预钎焊金刚石磨粒界面和锯片节块断口的微观组织结构。结果表明:预钎焊金刚石磨料界面处存在元素的扩散现象并形成化学结合,且Cu-Sn-Ti钎料对金刚石磨粒的热损伤小;预钎焊金刚石节块的抗弯强度高于镀钛金刚石节块和常规金刚石节块;钎焊金刚石锯片刀头中金刚石与胎体之间同样存在元素的扩散现象,胎体与金刚石磨粒形成化学冶金结合;相同加工条件下,预钎焊金刚石锯片的切削效率相比于镀钛金刚石锯片和常规金刚石锯片分别提高7%和18%。     

SLS和FDMS制造超薄金刚石锯片对比研究

提出了一种使用增材技术制造金刚石工具的新思路,即使用熔融沉积成型烧结(FDMS)工艺来制造超薄金刚石锯片.详细介绍了选择性激光烧结(SLS)工艺和FDMS工艺在超薄金刚石锯片制造中的应用,并从主要设备仪器、工艺原理、工艺步骤以及成型材料、成本与生产应用等角度,对2种工艺进行比对.研究发现:在选择合适材料的条件下,2种工...     

铜基金刚石锯片机械性能提高途径的探讨

本文简要分析了目前铜基金刚石锯片在使用过程中存在的主要问题.从铜基胎体材料的强化,改善铜基胎体与金刚石之间的结合状况,以及改进铜基胎体烧结制度三个方面,探讨了提高铜基金刚石锯片机械性能的主要途径,并分析了各自的作用机制.就进一步提高铜基金刚石锯片的综合性能,提出了今后的研究方向.     

混凝土专用激光焊锯片的研制

针对目前公路用混凝土锯片存在的问题，本文研究了刀头胎体成分、钴含量、金刚石、不同碳化钨粉料以及烧结工艺对锯征锋利性和寿命等方面的影响，研制出了一种既锋利又耐切的混凝土专用锯片。