钛基钎料真空钎焊金刚石的试验研究

采用钛基合金钎料,适当控制钎焊工艺,实现了金刚石与钢基体的高强度连接。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)及X射线衍射结构分析了真空加热条件下,钛基合金钎料与金刚石之间的界面反应,探讨了钎料与金刚石界面处碳化物的形成机理。测试结果表明,钛基合金钎料中的Ti在金刚石表面富集并与金刚石中的C生成了众多岛状的TiC,实现了化学冶金结合。     

激光强化金刚石锯片基体机理研究

金刚石圆锯片在激光辐射作用后所造成的超级淬火区,这些淬火表面硬度很高,呈现细晶组织晶粒,激光强化基体时,存基体表面将产生一定的残余应力,其应力大小及其在强化层方向上的分布性质上取决于激光辐射的功率密度,金刚石锯片基体经过激光表面强化处理后,强化后组织和压缩残余应力相叠加的结果使基体的疲劳强度有很大的提高。     

钎焊金刚石/CBN砂轮基体工艺方法初探

针对目前国内制作钎焊金刚石/CBN砂轮的几种工艺方法,分析了存在的优缺点。根据工厂试验中出现的实际问题,指出了寻找到合适基体材料的方法,为解决高温钎焊对基体的影响提供了一个较好的样本。为了满足CBN/金刚石砂轮基体的力学性能需要,建议砂轮基体采用40Mn2这种材料,在700℃左右回火,其硬度可以达到38HRC左右,能够满足高速磨削和高精度磨削的要求。     

Ni-Cr合金真空钎焊金刚石工具基体热损伤分析

为研究高温钎焊金刚石工具时基体所受的热损伤对同种材料不同热处理状态下的工具基体进行分析与检测。基体材料选择45钢制作试样,对原始试样、真空炉中干烧至钎焊温度的试样以及与金刚石钎焊后试样的显微结构和显微硬度进行检测与对比分析;对原始试件和真空干烧过的试件进行拉伸性能试验,并用扫描电镜(SEM)对断口形貌进行观察。结果表明:45钢基体经高温真空干烧和钎焊后,晶粒粗大,致使强度、硬度、塑性等力学性能大幅下降,基体材料出现严重的热损伤。研究成果可为钎焊金刚石工具基体材料的选择和钎焊工艺的制定提供试验和理论依据。     

金属结合剂金刚石砂轮的研究进展

介绍了用不同方式制造的金属结合剂金刚石砂轮的工艺特点及其应用 ,着重分析了单层高温钎焊金刚石砂轮的工艺优势、存在的问题及发展前景     

钢基体上镍基钎料激光钎焊金刚石磨粒的界面结构

在氩气保护条件下,用镍基合金钎料在45钢基体上对金刚石磨粒进行了激光钎焊试验,采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)对钎焊金刚石试样进行了分析.结果表明:激光钎焊过程中在金刚石表面附近形成的富铬层与金刚石表面的碳元素反应生成Cr3C2、CCr7C3、Cr23C6,镍铬合金钎料和钢基体中的元素相互扩散在钢基体结合界面上形成化学冶金结合.     

金属基金刚石工具中胎体对金刚石的包镶能力

胎体对金刚石的包镶能力是影响金刚石工具使用寿命及加工性能的主要因素之一。本文分别综述了在孕镶金刚石工具和单层金刚石工具中,提高胎体对金刚石包镶能力的相关研究情况。孕镶金刚石工具的研究主要包括金刚石表面金属化、采用预合金粉末、添加微量稀土元素和强碳化物元素等;单层金刚石工具的研究则主要集中于钎焊单层金刚石工具。     

钎焊金刚石工具钎焊强度评价的研究

利用高频感应钎焊技术,在不同的钎焊时间和真空度条件下制备金刚石工具试样,在自制的装置上测试试样单颗金刚石磨粒的剪切破坏力大小。结合对破坏颗粒的微观观察发现,金刚石磨粒在受剪切力时一般有三种破坏形式:滑移、折断和拔出。由此得出:制备钎焊金刚石工具应选用高级别的金刚石磨粒及高真空度下较长时间的钎焊。     

金刚石钻头的研究与应用现状

随着新型复合材料的应用日益广泛,以及精密和超精密加工技术的不断进步,金刚石刀具获得了迅速发展。本文对包括电镀型金刚石钻头、钎焊式金刚石钻头、CVD金刚石钻头、聚晶金刚石（PCD）钻头在内的各种金刚石钻头的研究和应用现状进行了综合评述。     

钎焊单层金刚石砂轮关键问题的研究

概述了用活性钎料将金刚石磨料钎焊到钢基体表面制作单层金刚石砂轮，比传统的单层电镀金刚石钞轮具有明显的工艺优势。分析指出了钎焊工艺用现存的关键问题，即如何实现金刚石磨料与合金钎料层高的结合强度，钎料层厚度的均匀性和金刚石磨料的有序排布。给出了可行的解决方案，即利用Ag-Cu-Cr或Ni-Cr等活性钎料与金刚石界面化学反应生成的Cr7C3和Cr23C7，实现钎料层与金刚石间的高强度结合；通过化地貌优化，优化出磨粒排布方式，然后按优化的结果排布磨料。     

基于模糊控制的感应钎焊金刚石系统研究

针对感应加热时强磁场干扰下热电偶热电势信号的特征，开发了相应的信号调理电路，并结合数字滤波技术获得了准确的热电势信号，利用LabWindows／CVI软件研制了基于模糊控制的感应钎焊金刚石温控系统。钎焊试验结果表明，该温控系统有较高的控制精度和鲁棒性，且具有较强的抗干扰能力，能准确实现预设的钎焊金刚石工艺曲线，利用该温控系统获得了有序排布的感应钎焊金刚石试样。     

Ni—Cr合金Ar气保护炉中钎焊金刚石砂轮的研究

用活性行钎料钎焊单层金刚石砂轮与传统电镀砂轮相比具有磨锋利,寿命长等优异性能。利用Ar气谷护炉中钎焊的方法,用Ni-Cr合金粉末做钎料,迁当控制钎焊温度,保温时间和冷却速度,实现了金融石与钢基体的牢固连接,利用扫描电镜和X射线能谱,结合X射线衍射结构分析,发现在钎焊过程中Ni-Cr合金中的Cr元素分离出在金刚石界面形成富Cr层并与金刚石表面的C元素反应生成Cr3C2和Cr7C3,这是实现合金与金刚石有较高结合强度的主要因素,重负荷磨削实验表明金刚石为正磨损,没有整颗金刚石脱落。     

基于钎焊磨粒有序排布金刚石工具技术的新装备研究

主要介绍了一种新的制备磨粒有序排布金刚石砂轮的装备。此装备是基于高频感应设备和数控机床的优点,把数控机床的精确定位技术利用在了钎焊有序排布金刚石砂轮的制作上,通过编码器的位置控制,实现了在数控机床的连续运动中插入钎焊加热功能,从而可以自行设计磨粒有序排布方式,把磨粒有序的焊接到基体上。避免了传统的手工排磨粒和炉中加热时间长的繁琐工作,为实现了有序排布金刚石砂轮制造的自动化奠定了基础。     

金刚石表面的膜层沉积处理及其感应钎焊的研究

将热丝化学气相沉积(HFCVD)处理的金刚石作为磨料感应钎焊制作金刚石工具。HFCVD处理试验中,混合气为H2和CH4(体积流量比为100∶1.5),炉内压力为2.0kPa,700℃下处理45min后,在金刚石表面沉积了一层非晶碳膜。感应钎焊HFCVD处理的金刚石显示,出露部分的金刚石棱边能保持良好的锋利性;浸没在钎料层下面的金刚石表面形成了有均匀孔隙且形状不规则的铬碳化合物,液态钎料充填这些化合物孔隙之间,能够增强钎料对金刚石的把持强度。3种金刚石磨料感应钎焊制作的金刚石磨盘的高效重负荷石材磨削试验显示,HFCVD处理的金刚石的整体破碎率和脱落率最低。     

CuSnNiCr真空钎焊金刚石界面微结构分析

为降低钎焊金刚石的热损伤和制造成本,采用CuSnNiCr单质金属粉作为钎料,对金刚石磨粒进行了钎焊实验。采用SEM、EDS及XRD对金刚石焊后界面微结构、钎料组织进行了分析。结果表明：适合钎焊金刚石的活性成分为Cu75Sn15Ni5Cr5,该钎料能与金刚石实现化学冶金结合,熔点适中,润湿性较好。金刚石焊后形貌完整,表面基本光滑,表面生成了连续片状（Cr,Fe）7C3。钎料凝固过程先结晶出αCu枝晶,经包晶转变和共析转变,形成了αCu枝晶、Cu5.6Sn和共析αCu,钎料的显微硬度大约为200～250HV0.2。     

金刚石孔钻连续炉钎焊工艺研究

通过在连续炉钎焊炉中对金刚石进行钎焊试验,并用所制得的金刚石孔钻进行钻削试验,得到了批量生产金刚石孔钻的可行钎焊工艺。利用扫描电镜比较了金刚石磨粒分别在真空钎焊和网带炉钎焊后的不同形貌,建立了孔钻的有限元模型,并模拟计算出孔钻在钎焊炉中的热循环曲线。对比热电偶实测结果,验证了有限元模型的准确性,对比分析了真空钎焊工艺和连续网带炉钎焊工艺的异同及其对孔钻使用寿命的影响。     

钎焊技术在金刚石工具中的应用

介绍了钎焊技术在金刚石应用工具中的提出背景以及目前国内外钎焊金刚石工具的研究状况。在总结国内外研究的基础上 ,初步探索了如何将钎焊技术用于孕镶工具中 ,提出钎焊工具研究过程中存在的问题及解决建议 ,并展望了钎焊金刚石工具的发展前景。     

Ni-Cr合金真空感应钎焊单层金刚石砂轮的实验研究

利用真空感应钎焊方法 ,用Ni Cr合金片作钎料 ,实现了金刚石与钢基体间的牢固连接。利用扫描电镜和X射线能谱 ,结合X射线衍射结构分析 ,发现Ni Cr合金中的Cr原子与金刚石表面的碳原子反应生成稳定连续的CrC膜 ,在与钢基体结合界面上生成 (FexCry)C ,这是实现合金层与金刚石及钢基体之间都有较高结合强度的主要因素。最后通过磨削实验验证了金刚石确有较高把持强度。