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金刚石锯片金属结合剂的分析

发布时间:2016-01-14

 

  金刚石锯片开始生产时是使用的钴结合剂,由于它对金刚石有很好的湿润性在金刚石工具制造中,尤其是刀头要求重负荷高效率切割时,具有不可取代的地位。随着金刚石工具行业发展,钴的价格过高,研究使用铁、镍逐步取代它。铁剂结合剂铁弹性模量中等,对金刚石也有很好的湿润性,加之低廉的价格,是结合剂发展的方向。

  单质铁粉在石材锯片中的应用特点是廉价,来源广泛,铁基胎体耐磨性高。正常金刚石锯片的铁基胎体应具有良好的致密性,对金刚石的机械包裹力较强,但胎体硬度高,磨损性强。但是由于受市场上铁粉的供货质量影响,尤其是氧含量、杂质含量、粒度分布发生变化时,锯片烧结工艺波动性增大,锯片烧结质量难以控制,产品性能波动性极大,废品率大幅度上升。

  金刚石锯片铁基胎体的性能改善途径:1,提高合金化程度,降低液相合金对金刚石的润视角,改善粘结剂对金刚石的润湿性能,提高对金刚石的把持力;2,通过合金化,改善烧结基体的热强性,提高基体高温时的抗压缩塑性变形能力,从而提高基体对金刚石的机械把持力;3,弱化基体的耐磨性,使基体与金刚石间保持磨损配适性,保证金刚石有足够的出刃高度和切削能力。

  现在的普遍的结合剂中铜、锡、锌也是常有的金融。

  铜在金刚石锯片的烧结中,金胎体的结合性能的发挥与混料均匀性有很大关系,而混料均匀性则与铜粉的树枝状结构发达与否有直接关系,树枝状结构越发达,混料的均匀性及冷压成型性越好,烧结组织的均匀性、致密性也越好,胎体对金刚石的把持力越牢;否则会带来诸多不利。

  锡在金刚石锯片的合金胎体中,锡可以降低合金熔点及液相表面张力,通过液相出现后的毛细血管力使压坏收缩,有利于烧结成型及致密化;也可以改善合金对金刚石的润湿,但容易在表面偏聚;另可与铜形成多种硬脆的电子化合物,若以小颗粒分布于基体中时,可以强化基体,改善锋利度,提高寿命;锡容易偏析,严重时会在局部区域形成粗大的硬脆板块状物,在冷却收缩时容易开裂,恶化烧结体基本性能;如果在预合金粉末的烧结体中,锡的分布均匀,可避免上述缺点。

  锌与铜粉作用形成固溶黄铜合金而强化胎体,但硬度不高,可调整胎体磨损性,改善锋利度;受热挥发过程中产生一定的蒸汽压,阻碍粉末颗粒间的结合,弱化胎体磨损性,改善锋利度。

 

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