新型铜基结合剂金刚石磨边轮磨削性能的研究

在新型铜基结合剂CSF中添加Fe、Cr、Mo等粉末,采用真空热压法和高频焊接法制成金刚石磨边轮,通过扫描电镜观察其显微组织,将该磨边轮应用于磨削陶瓷砖、花岗岩和大理石等不同材料,研究其磨削性能.结果表明,由CSF结合剂烧结的金刚石磨边轮组织致密,可完成对陶瓷砖、花岗岩、大理石等材料的磨削.通过对比可知,该磨边轮更适合应用于陶瓷砖的加工,在磨削陶瓷砖时磨边轮刀头的磨损与材料的磨损保持较好匹配,磨边轮的耐磨度更大、锋利度更高,表现出优异的磨削性能,使用寿命长于普通Cu-Sn-Co基体金刚石磨边轮.

新型金刚石磨边轮的性能研究

采用Cu-Sn-Ti合金钎料对金刚石磨粒进行真空预钎焊处理,使用预钎焊金刚石磨粒并采用新型生产工艺制作了新型金刚石磨边轮,并进行常规金刚石磨边轮和新型金刚石磨边轮的对比加工性能试验。通过扫描电镜分析了预钎焊磨粒的界面微观组织结构,通过三点抗弯强度测试分析了节块的抗弯强度。结果表明：预钎焊金刚石磨粒表面生成了碳化物,预钎焊金刚石形成了金刚石→碳化物→钎料金属的组织结构;当金刚石浓度为10%~50%时,预钎焊金刚石节块的抗弯强度均高于常规金刚石节块;新型金刚石磨边轮的加工性能明显优于常规金刚石磨边轮。

Fe基胎体中添加Zn粉后的金刚石磨边轮组织及性能

在金刚石磨边轮Fe基胎体中分别添加0,0.7%,2.1%,3.5%,4.9%质量分数的Zn粉,研究Zn粉添加量对金刚石磨边轮Fe基胎体的热压烧结组织、物相组成及力学性能的影响;在此基础上,研究Fe基胎体中添加0、2.1%、3.5%质量分数的Zn粉以及浓度为24%的金刚石后制成的3种金刚石节块的性能及对应的3种磨边轮的磨削性能。结果表明:当采用相同烧结工艺时,不添加和添加Zn粉后的Fe基胎体中的白色、深灰色、灰色3种组织面积及存在形态明显变化,加入质量分数为2.1%的Zn粉有助于胎体中部分物质扩散,且其物相除γ-Fe、(Cu,Sn)和(γ-Fe,Ni)、Cu_(41)Sn_(11)固溶体以及Fe_(4)Cu_(3)、Ni_(4)Sn等金属间化合物外,还出现了Cu_(0.61)Zn_(0.39)新相。Zn粉质量分数增加,Fe基胎体的相对密度、硬度、耐磨性等皆呈下降趋势,但降幅不明显;而其抗弯强度相对未加Zn粉时的呈先增大后减小趋势,且在Zn粉添加质量分数为2.1%时提高了16.1%,达到最大值983.2 MPa;但添加的Zn粉质量分数过高,胎体热压时会出现流料现象。添加或未添加Zn粉的Fe基胎体中加入金刚石后,制作的节块与未加金刚石时的比,其抗弯强度下降,但添加Zn粉后的胎体抗弯强度降幅较小,把持力系数较大,可间接表明胎体对金刚石的把持力较高。用添加质量分数为2.1%的Zn粉的Fe基胎体制作的金刚石磨边轮磨削渗花陶瓷砖边时,与胎体中未添加Zn粉和添加质量分数为3.5%的Zn粉制作的磨边轮磨削效果比较,其锋利度适中,使用寿命最长。