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釬焊金剛石工具的研究現(xiàn)狀

查看：1555 　發(fā)稿日期：2016-01-13 19:43:02

釬焊金剛石工具的研究現(xiàn)狀 undefined undefined
目前，用釬焊法制作金剛石(或立方氮化硼)工具已開(kāi)始成為熱點(diǎn)技術(shù)，但僅局限于單層工具，對(duì)于多層實(shí)現(xiàn)“孕鑲”尚未見(jiàn)有成果發(fā)表。國(guó)外的釬焊技術(shù)研究始于20世紀(jì)80年代后期，但由于工作復(fù)雜至今仍停留在實(shí)驗(yàn)階段，其應(yīng)用也僅局限于單層工具；國(guó)內(nèi)的高溫釬焊技術(shù)研究起步較晚，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，研究的廣度和深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因而目前進(jìn)展十分緩慢，但隨著我國(guó)加入WTO，研究的步伐必然逐漸加速。

(1)國(guó)外高溫釬焊金剛石工具的研究狀況

瑞士A K Chattopadhyay等用火焰噴鍍法(氧—乙炔焊槍)把釬料合金(72%Ni，14.4%Cr，3.5%Fe，3.5%Si，3.35%B，0.5%O2)鍍于工具鋼基體上，并將金剛石(不包衣)布排于焊料層面上，然后在1080℃、氬氣保護(hù)下感應(yīng)釬焊30秒來(lái)實(shí)現(xiàn)金剛石與鋼基體結(jié)合。釬料合金中的Cr作為一種強(qiáng)碳化物元素，在釬焊過(guò)程中向金剛石表面富集而實(shí)現(xiàn)金剛石的表面金屬化。

Wiand等在美國(guó)專利上介紹的方法是：焊料(Ni-Cr)金屬粉加有機(jī)粘結(jié)劑制成釬焊漆，把包衣金剛石粘在工具鋼基體上，然后涂附釬焊漆，再加熱到一個(gè)適中的溫度并保溫一定時(shí)間以排除揮發(fā)物質(zhì)。在真空爐(真空度1.333×10-2Pa)或干式氫氣爐中加熱到1100℃左右，保溫1小時(shí)，釬焊的同時(shí)完成金剛石的表面金屬化。

一些專利中也同樣采用Ni-Cr合金釬料實(shí)現(xiàn)了釬焊，釬料中還包括Fe、B元素或Si、Mo等。例如，在文獻(xiàn)［14］中采用含Si或Si和Ti的Ni-Cr合金釬料在真空爐中實(shí)現(xiàn)釬焊，釬焊溫度為1126～1176℃；文獻(xiàn)［15］采用Cu基含W、Fe、Cr、B、Si等釬料釬焊金剛石砂輪；文獻(xiàn)［16］用Ag-Mn-Zr銀基釬料來(lái)釬焊金剛石工具，從而替代電鍍工具。

德國(guó)的A Trenker等在釬焊過(guò)程中分別采用了鎳基活性釬料和鎳基釬料來(lái)實(shí)現(xiàn)金剛石與基體的結(jié)合。由與電鍍工具的對(duì)比圖可以看出，高溫釬焊金剛石工具的性能比電鍍金剛石工具優(yōu)異得多，釬焊工具(使用活性釬料和PDA989、PDA665金剛石)起始磨削性能是電鍍工具(鎳基釬料和PDA665金剛石)的3.5倍以上，壽命是電鍍工具的3倍以上；由于釬焊工具有較大的容屑空間，金剛石磨粒有較大的自由切削面且磨粒間空間較多，使切屑很容易被排除，所以釬焊金剛石工具的磨削性能好。

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