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金屬結合劑砂輪制備工藝的探究

來源:江西玉寶鉆石工具   發布時間:2018-12-14   點擊量:1969

前國內的金屬結合劑金剛石砂輪發展水平而言,其在使用性能上與國外比還有一定的差距,主要原因在于結合劑組分的選擇、配比,以及砂輪的制備工藝等方面。本文從金屬結合基礎體系出發,在探討結合劑性能指標的基礎上,圍繞結合劑組分的選擇、配比以及砂輪的制備工藝方面的研究進展進行綜述。

金屬砂輪

1、結合劑的調制工藝
河南大學王蕾等研究了調制工藝對金屬結合劑性能的影響,分別采用試劑直配法、高溫熔煉法和高分子網格凝膠法(P-G法)制備了多組金屬結合劑,并結合試驗分析了采用三種工藝制得的結合劑性能,結果表明:采用高分子網格凝膠法制備的金屬結合劑燒結溫度低,組織均勻,氣孔圓潤、分布合理,性能最優,其次是采用高溫熔煉法制得的金屬結合劑,采用試劑直配法制得的金屬結合劑性能相對較低。趙玉成、張貝貝等采用高分子網格凝膠法制備了Al2O3、MgO、SiO2、ZnO等單組份納米粉體,其粉體顆粒接近球形,分散性好,不易團聚,添加此類納米粉體氧化物的金屬結合劑性能優越,燒結溫度較低,但是對于活性較高的堿金屬氧化物如Na2O、K2O則不能通過此方法獲得。
2、結合劑的壓制工藝
西安建筑科技大學李青等研究了冷等靜壓壓制工藝對金屬結合劑性能的影響,研究表明:冷等靜壓成型工藝比雙向壓制工藝在提高結合劑性能方面有一定優勢,采用冷等靜壓成型工藝能夠提高結合劑壓制密度,改善結合劑的抗折強度。是分別采用雙向壓制和冷等靜壓壓制后結合劑及磨粒復合材料的斷口形貌。其中,采用冷等靜壓壓制的試樣組織明顯比采用雙向壓制的致密,氣孔小而均勻。
3、結合劑的燒結工藝
中科院上海硅酸鹽研究所張銳等分別采用微波燒結工藝、常壓燒結工藝制備了Al2O3-Zr〇2金屬,并對比了兩種制備工藝對金屬性能的影響。與常壓燒結相比,微波燒結工藝可以提高金屬的密度、強度和韌性,能夠使組織結構更均勻,進而提高金屬的耐磨性。江西玉寶鉆石工具利用微波燒結工藝制備了Al2O3-TiC-Mo-Ni納米金屬,結果表明:采用微波燒結能夠降低燒結溫度,縮短燒結時間,且制備的金屬組織均勻、致密。南昌航空大學艾云龍等采用微波燒結工藝,制備了Zr〇2/Al2〇3復合相金屬,其斷裂韌性比常規燒結工藝獲得的復合金屬提高了78%。武漢理工大學史曉亮等采用微波燒結+熱等靜壓處理的工藝制備了亞微Al2O3/WC-10Co/Zr〇2/Ni金屬,此金屬有較好的密實度和力學性能,且晶粒均勻未有異常長大。
微波燒結技術具有內外同步加熱的效果,具有燒成溫度均勻,磨具內部的熱應力小、色澤均勻、強度高、燒成速度快等優點。與傳統燒結方式相比,微波燒結可以快速均勻地加熱材料而不會引起結合劑開裂或在結合劑內形成熱應力。更為重要的是,微波能實現快速燒結,并能使結合劑內部形成均勻的細晶結構,進而改善金屬結合劑的性能。微波燒結工藝己經展現出常規燒結工藝無法比擬的優點,但是目前針對專門研究金剛石砂輪金屬結合劑微波燒結工藝的還比較少,微波燒結的工藝參數,包括微波功率、頻率、燒結時間等都需進一步研究。
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