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預合金粉在金剛石工具的應用

2019-10-08

金剛石工具胎體的性能是影響金剛石工具切割性能的關鍵因素。因此,預合金化鐵粉采用合適的工藝方法控制或調節胎體材料的性能,對于穩定和提高金剛石工具的質量具有特殊的意義。從胎體材料的組成看,目前主要是傳統的單質金屬粉末通過機械混合后再壓制、燒結的工藝過程。使用單質粉末影響因素較多,因而燒結質量不易控制,胎體的力學性能不夠理想。

預合金粉末就是針對目前國內金剛石工具制造普遍采用的這種機械混合胎體粉末的缺點而提出的。通過對相圖的分析設計了胎體的配方,根據主要元素的含量不同共設計了Cu、Ni、Fe三種基體。用水霧化制粉的方法來制取預合金粉末。將預合金粉燒結的刀頭和傳統機械混合粉燒結的刀頭在各種力學性能上做對比,其硬度分別提高11%,8%,4%;抗彎強度分別提高10%,29%,10%。

預合金化鐵粉多錢

對預合金粉刀頭和相同成分的混合粉刀頭在燒結致密化和合金化方面做了大量實驗,并進行了動力學分析。分析表明:在相同的燒結條件下,保溫時間越長,硬度、抗彎強度和密度都增高。預合金粉胎體中合金元素達到同等均勻化的過程加快,易于達到致密。

從斷口上分析了胎體的斷裂情況,預合金粉胎體為韌性斷裂,而混合粉胎體為韌脆斷口。通過掃描電鏡分析元素分布均勻程度,預合金粉胎體元素分布更均勻,而混合粉胎體有元素的偏聚現象。

將預合金粉應用到鋸片中,觀察了切割后(同種條件下切割)刀頭的表面形貌,磨損狀況,并做同種成分的混合粉鋸片做比較。分析了胎體與金剛石的結合強度,金剛石的出露情況和脫落率。結果表明:三種鋸片性能都達到使用要求,預合金粉鋸片在切割速度、切割壽命上均比混合粉鋸片高。在3種預合金粉鋸片中,Cu基預合余粉鋸片切割速度Z快,Ni基預合金粉鋸片切割速度Z慢,但是它切割壽命Z長,Fe基預合金粉鋸片切割壽命Z短。


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