釬焊技術(shù)在金剛石工具應(yīng)用問(wèn)題
釬焊技術(shù)在金剛石工具應(yīng)用問(wèn)題的提出:金剛石的高硬度和優(yōu)良物理機(jī)械性能,使得金剛石工具成為加工各種堅(jiān)硬材料不可缺少的有效工具。胎體金屬基對(duì)金剛石的粘結(jié)性,是影響金剛石工具使用壽命和性能的主要因素之一。
由于金剛石與一般金屬和合金之間具有很高的界面能,致使金剛石顆粒不能為一般低熔點(diǎn)合金所浸潤(rùn),粘結(jié)性極差,在傳統(tǒng)的制造技術(shù)中,金剛石顆粒僅靠胎體冷縮后產(chǎn)生的機(jī)械夾持力鑲嵌于胎體金屬基中,而沒(méi)有形成牢固的化學(xué)鍵結(jié)或冶金結(jié)合,導(dǎo)致金剛石顆粒在工作中易與胎體金屬基分離,大大降低了金剛石工具的壽命及性能水平。電鍍金剛石鋸片鋸切深度通常用大直徑鋸片鋸切花崗石荒料時(shí),鋸切深度可控制在1mm~2mm之間,與此同時(shí)應(yīng)降低進(jìn)刀速度。
金剛石釬焊時(shí)存在著許多急需解決的難點(diǎn):
要求釬料對(duì)金剛石和胎體有良好浸潤(rùn)性和結(jié)合強(qiáng)度;釬焊材料及釬焊工藝的選擇要保證金剛石的穩(wěn)定性,以減少或避免釬料對(duì)金剛石的侵蝕;由于金剛石和金屬基體的熱膨脹系數(shù)差異較大,因而焊接殘余應(yīng)力也較大,降低接頭的強(qiáng)度;
釬料的熔點(diǎn)要高于金剛石工具的工作溫度,所以應(yīng)尋找熔點(diǎn)較低并與金剛石膨脹系數(shù)接近的金屬(合金)材料作為釬料,再考慮加入某些活性元素以改善對(duì)金剛石的浸潤(rùn)性和親和性,達(dá)到既能粘結(jié)金剛石又能滿足胎體機(jī)械性能的目的。
測(cè)定復(fù)合片耐熱性的測(cè)試方法
由于復(fù)合片受熱后,其使用性能會(huì)受到很大影響,因此很自然地從受熱前后復(fù)合片性能地改變來(lái)研究其熱穩(wěn)定性。目前,測(cè)量加熱后復(fù)合片性能改變量成為測(cè)定其熱穩(wěn)定性的主要手段。目前,在世界范圍內(nèi),測(cè)定復(fù)合片耐熱性的測(cè)試方法主要有如下3種:
1)英國(guó)DeBeers公司是將其置于空氣中用馬弗爐加熱,同時(shí)將其置于還原氣氛( 95%H2+5%N2)中用還原爐加熱至某一溫度,并保持一段時(shí)間,然后測(cè)定其失重、耐磨性、石墨化程度和抗沖擊性能;
2)英國(guó)DeBeers公司還有用熱重-差熱分析儀,并配以高溫顯微鏡,來(lái)測(cè)定其初始氧化溫度,以此來(lái)確定氧化度和耐熱性;
3)美國(guó)GE公司是將加熱過(guò)的燒結(jié)體,用掃描電鏡作斷口分析及車(chē)削試驗(yàn),切削速度為107~168 m/min,進(jìn)給量為0. 13 mm/r。國(guó)內(nèi)的測(cè)試方法大多類(lèi)似于方法(2),采用差熱-熱重法。主要是用差熱-熱重曲線來(lái)分析溫度點(diǎn),以此來(lái)確定復(fù)合片的氧化溫度和石墨化溫度等。而且目前測(cè)試復(fù)合片熱穩(wěn)定性時(shí)所采用的加熱方式多是爐中加熱。小直徑的鋸片鋸切的效率低,要求巖石鋸切截面光滑,宜選用較細(xì)的粒度,如50/60,60/80。