磨粒预钎焊烧结金刚石雕刻磨头的性能研究

针对烧结金刚石雕刻磨头在加工过程中胎体容易产生裂纹甚至断裂等问题,采用预钎焊金刚石磨粒制作了金刚石雕刻磨头。利用有限元仿真方法分析不同金刚石磨粒界面结构对节块的力学性能的影响;通过三点抗弯实验测试节块的强度;并通过加工性能实验测试3种雕刻磨头的性能。结果表明:仿真实验中胎体上的应力能较多地转移到预钎焊磨粒上,从而降低了胎体自身的应力,提高了胎体的力学性能;预钎焊磨粒节块的抗弯强度也高于常规金刚石节块,在金刚石体积浓度为100%时,强度提高32.3%;预钎焊金刚石雕刻磨头的加工性能优于常规金刚石雕刻磨头。

利用Al-Ti自蔓延反应制备金刚石雕刻磨头

烧结金刚石工具对磨粒把持力不足,而自蔓延反应的瞬时高温使胎体金属和金刚石表面发生化学冶金结合,可提高磨粒把持力。利用Al-Ti自蔓延反应制备多层金刚石雕刻磨头,并测量其孔隙率。使用扫描电镜和能谱分析仪对自蔓延反应后节块断面形貌和胎体—磨粒结合界面进行综合分析。结果表明,Al-Ti含量过多会导致节块骨架坍塌;胎体—金刚石结合界面出现Ti元素的偏析;Al-Ti自蔓延反应的瞬时高温可以使活性元素Ti与金刚石表面发生化学冶金结合,使胎体对金刚石磨粒的把持力增大;自蔓延反应后的金刚石平均抗压强度下降。