釬焊超硬磨料工具的研究進展

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釬焊超硬磨料工具的研究進展

信息編輯：鄭州高氏發(fā)布時間：2012-03-02

       由金剛石和立方氮化硼（CBN）制作的超硬磨料工具被廣泛應(yīng)用于各類金屬材料的磨削加工，石材、陶瓷、光學玻璃等硬脆材料的加工，以及公路養(yǎng)護、地質(zhì)采礦、油氣鉆探等眾多工程領(lǐng)域，市場需求量很大。目前生產(chǎn)中使用的超硬磨料工具一般是利用多層燒結(jié)或單層電鍍工藝來制作，磨粒只是被機械地包埋、鑲嵌在結(jié)合層中，把持力不大，在負荷較重的加工中容易因把持力不足而導致磨料過早脫落，造成浪費。另一方面，在燒結(jié)和電鍍工具中磨料為隨機分布，磨粒的出露高度不大，容屑空間較小，在磨削加工時容易產(chǎn)生磨屑的粘附堵塞，降低工具的加工性能和使用壽命。

       由于多層燒結(jié)和單層電鍍磨料工具存在上述缺陷和弊端，使其在高效磨削和高速/超高速磨削中的應(yīng)用受到較大限制。為此，近十幾年來國內(nèi)外許多學者開始研究采用釬焊工藝來制作單層超硬磨料工具，其出發(fā)點是希望借助高溫釬焊時在磨料、釬料和基體界面上發(fā)生的熔解、浸潤、擴散、化合等相互作用（即通常所說的化學冶金作用），從根本上改善基體和釬料合金對磨料的把持強度。從釬焊金剛石單顆磨粒與結(jié)合劑界面的微觀形貌，可以看出，釬料對金剛石磨粒表現(xiàn)出很好的浸潤性，結(jié)合緊密，無間隙和溝槽存在。金剛石磨粒晶粒完整，表面無裂紋，出露高度大。與傳統(tǒng)的多層燒結(jié)超硬磨料工具和單層電鍍超硬磨料工具相比，釬焊超硬磨料工具具有以下特點：

      ①磨料、釬料和基體三者之間能實現(xiàn)冶金化學結(jié)合，從而提高了結(jié)合強度，工具使用壽命長；

      ②磨粒的出露高度大（可達磨粒高度的70%～80%），容屑空間大，不易堵塞，磨料的利用更加充分；

      ③磨削力、功率消耗和磨削溫度更低；④具有環(huán)保意義，符合當今倡導的綠色制造發(fā)展趨勢。

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