铜锡钛合金钎焊金刚石及立方氮化硼磨粒界面特征分析

采用一种铜基合金(Cu-Sn-Ti)作为活性钎料,在高真空炉中钎焊连接金刚石、立方氮化硼与45#钢基体,将其牢固钎焊在基体表面。通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪进一步研究活性元素Ti在Cu基合金与金刚石及立方氮化硼结合界面的扩散现象。结果表明:活性元素Ti向金刚石、立方氮化硼表面发生偏聚,生成Ti C、Ti N、Ti B和Ti B2;活性元素Ti在向金刚石和立方氮化硼磨粒的扩散存在一定的差异性;铜基合金和钢基体的结合界面发生元素扩散生成铁钛金属间化合物。

铜锡钛合金炉中钎焊立方氮化硼界面微观结构

采用真空炉中钎焊的方法,应用Cu-Sn-Ti合金实现了立方氮化硼(CBN)磨粒与工具基体的钎焊连接.运用三维视频显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪对微观形貌、元素分布和生成物物相进行了观测分析,发现活性Ti元素明显向CBN磨粒表面发生偏聚,在CBN磨粒表面生成TiN,TiB和TiB2,这些反应产物在界面区域起到了过渡和桥梁作用,在界面处最终形成了CBN磨粒/TiN+TiB+TiB2/铜锡钛金属间化合物/钎料与钢基体扩散层及铁钛化合物/钢基体的显微分层结构.

氨水二次分离-碘量法测定铜锡钛合金中的铜含量

为测定铜锡钛合金中的铜含量,采用盐酸-硝酸-过氧化氢溶解该合金,在氯化铵存在时,以铁盐作载体,用氨水沉淀分离锡和钛等元素,经二次沉淀分离消除沉淀对铜的吸附作用;蒸发除铵、醋酸酸化,在pH=3.5～4.0时铜被碘化钾定量还原,释放出当量之碘,用硫代硫酸钠标准溶液滴定。加入标准溶液后铜回收率在97.05%～102.60%之间,标准偏差在0.5%以内,此方法准确可靠,干扰少,重现性好,可用于实际样品的分析检测,对实际分析工作有指导作用。

铜锡钛合金真空钎焊金刚石的界面微观结构

用铜锡钛合金钎料对金刚石和45钢进行真空钎焊,分析了钎料和金刚石结合界面的微观结构。结果表明:该钎料对金刚石有良好的润湿性,在金刚石表面生成了不连续、无规则形状的TiC层,TiC层上又生成了树枝状的锡钛化合物,该化合物在界面起到了过渡和桥梁的作用;金刚石与45钢实现了良好的冶金结合。

金刚石磨粒/Cu-Sn-Ti合金/金属胎体复合节块界面微结构

采用铜锡钛(Cu-Sn-Ti)合金钎料分别利用两种常规钎焊方法进行金刚石磨粒预钎焊处理试验并制备复合节块。通过静压强度试验测试了预钎焊磨粒的静压强度,通过三点抗弯试验测试了复合节块的强度,并使用扫描电镜、能谱仪、X型射线衍射仪分析预钎焊金刚石磨粒和复合节块断口的微结构。结果表明:真空炉中预钎焊后金刚石磨粒表面形貌较好,Cu-Sn-Ti合金钎料与金刚石在预钎焊过程中发生了界面元素扩散,形成化学结合界面,CuSn-Ti合金钎料对金刚石的热损伤较小;预钎焊金刚石磨粒的体积浓度为10%～40%时复合节块抗弯强度达到791MPa以上,高于常规金刚石节块强度;预钎焊金刚石磨粒与金属胎体在烧结过程中发生了界面元素扩散,形成冶金结合,复合节块界面结合强度高。

烧结磨轮用铜基钎料真空预钎焊金刚石的性能研究

采用铜锡钛(Cu-Sn-Ti)合金钎料并选用合适的隔离剂在加热温度930℃的工艺下对金刚石磨粒进行真空预钎焊处理,在烧结工艺条件下使用预钎焊磨粒制作预钎焊金刚石磨轮,并进行常规磨轮、预钎焊磨轮磨削对比试验。通过磨粒力学性能测试分析了预钎焊磨粒性能,借助扫描电镜分析了预钎焊磨粒的界面微结构。试验表明:选用D粉作隔离剂的铜基预钎焊金刚石磨粒表面生成了均匀的预钎焊金属层,隔离效果好,磨粒力学性能损失小;预钎焊磨粒与胎体之间界面处呈Ti元素偏聚富集,Fe、Cu等元素相互扩散状态,界面形成了化学冶金结合;预钎焊磨轮加工性能优于常规磨粒磨轮,铜基预钎焊磨轮锋利度高,综合加工性能最好。

PCBN磨粒/石墨/CuSnTi合金复合块界面微观结构

在加热温度920℃和保温时间30 min工艺下,进行铜锡钛(Cu-Sn-Ti)合金与石墨颗粒、聚晶立方氮化硼(PCBN)磨粒的烧结试验.通过三点抗弯试验测试了烧结试样的强度,并使用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪检测了复合块的断口形貌与物相组成.结果表明,石墨质量分数为5%～15%时烧结试样的抗弯强度达91 MPa以上,高于陶瓷砂轮工作层强度;试样烧结过程中发生了元素扩散,在结合界面处形成了化合物,实现了PCBN磨粒与Cu-Sn-Ti合金之间的化学结合;由于复合块对PCBN磨粒的牢固把持作用,抗弯试验过程中复合块内部的PCBN磨粒发生沿晶断裂.