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关于金刚石砂轮的原材料分类说明

来源:   发布时间:2018-12-23   点击量:1046

金刚石砂轮除金刚石之外,其它主要为粉末,这些粉末可以是金属、非金属,也可以是合金、化合物。

金刚石砂轮采用的粉末,不仅仅对化学成分有一定的要求,而且对粉末颗粒的大小、形状、松装比重、压制性、烧结性等也有不同的要求,这取决于金刚石砂轮的用途、品种、生产工艺等因素。

常见制作金刚石砂轮的金属粉料及特点

(a)铜粉:电解法制取,颗粒形态为树枝状,玫瑰红色,氧化后颜色发暗,严重时变成黑色粉末。作为结合剂材料,铜粉的主要优点有:电解铜粉成型性好,广泛用于冷压成型后烧结;纯铜对碳化物和骨架材料的相容性很好,如W、WC;铜可与Sn、Zn、Mn、Ni、Ti等制成性能优异的合金,价格远低于钴粉。

(b)铁粉:有还原铁粉、电解铁粉和羰基铁粉,顾名思义还原铁粉用还原法制取,电解铁粉电解法制取,羰基铁粉通过热离解羰基化合物制取。作为结合剂材料,铁粉的优点有:价格低,与金刚石有好的润湿性;与骨架材料(WC)的相容性很好;一定温度烧结时铁对金刚石的轻度刻蚀并不损失金刚石的强度,反而会提高金刚石在胎体中的把持力。刻蚀作用实质是金刚石中的碳原子溶入铁中并向其中扩散的过程,金刚石未发生结构及强度变化。

(c)钴粉:不规则海绵状,还原法制取,作为粘结剂,其综合性能最好。是一种优异的粘结剂材料,国外发达国家用的较多,其主要优点有:优良的成型性和可烧结性;可使胎体的抗弯强度提高;和金刚石的粘结力大,润湿性好;胎体的韧性好、自锐性好。由于价格昂贵,国内以铁代钴的研究很多,选择合适的粉末、合理的烧结工艺可获得钴基粘结剂相似的性能。钴的缺点是:价格昂贵;松装密度太小,易造成投料困难。另外使压制磨具设计宽度和高度变大,手装料热压模具高度加大,从而使模具成本提高。

(d)镍粉:不规则树枝状,电解法制取。优点:适于制作重载荷下作用的工具,具有出色的强韧性;可以减少铁铜基胎体的烧结损失(铜镍无限互溶);镍与铁、钴搭配可以得到另人满意的综合性能,如小的变形和适度耐磨性。接近或达到钴基胎体的性能。

(e)锡粉:颗粒呈滴状,灰白色粉末,易氧化,氧化后呈黄色,雾化法制取。锡粉在粘结剂中的作用是:改善胎体的可烧结性(降低熔点);易形成金属间化合物,可以改善磨损性能和变形性;适宜添加到压制成型胎体中,烧结熔化后的毛细现象使胎体收缩,从而增加胎体的致密性;降低液态合金的表面张力,改善合金对金刚石的润湿性。其缺点是:加入量太多,易造成流失。

(f)钨粉:青黑色,微米级粉末,还原法制取,钨与铜、铁、钴、镍都有较好的相容性;烧结时在金刚石表面生成WC,但金刚石表面不发生石墨化;增加胎体的耐磨性,减少变形;作为骨架材料,耐磨性不如WC,但可使胎体的韧性增加。不足是烧结坯的空隙度较大,要提高烧结的密度必须提高温度和压力

(g)碳化钨:黑色,无机械夹杂物,多孔海绵状,还原法制取。须化验杂质硫含量,硫易导致烧结断面发黑(烧结时生成硫化物),大大降低刀头的强度。钨和碳化钨主要作为骨架材料加入胎体中,以提高胎体的耐磨性,含量过高易使胎体的脆性加大。

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