论文部分内容阅读
针对单独使用陶瓷或金属作为结合剂制备金刚石磨具性能上的不足，论文通过向R2O-B2O3-Al2O3-SiO2系陶瓷结合剂中添加铁族金属（Ni、Co、Fe），将陶瓷结合剂和金属结合剂的优点加以结合，并添加一定的金刚石制成陶瓷-金属结合剂金刚石磨具。利用耐火锥法、平面流淌法、三点弯曲法、洛氏硬度、差热分析、X射线衍射分析、扫描电镜、能谱分析等方法研究铁族金属（Ni、Co、Fe）对陶瓷结合剂性耐火度、流动性、抗折强度、显微结构及磨具气孔率、抗折强度、硬度、显微结构等性能的影响，同时通过磨削试验对所研制的陶瓷-金属结合剂金刚石磨具进行磨削性能的检验。结果表明，陶瓷结合剂的耐火度随着Co粉加入量的增加而升高，当Fe粉的添加量小于20wt％时，结合剂的耐火度随着Fe粉加入量的增加呈比较明显的降低趋势，而Ni粉的加入对陶瓷结合剂耐火度影响不大；750℃烧结后，所添加的金属粉均有部分发生氧化，陶瓷结合剂与金属Ni（Co）界面连接转变Ni（Co）-NiO（CoO）-陶瓷结合剂之间的化学结合，结合较为紧密，而陶瓷结合剂与金属Fe粉的结合界面却出现了明显的裂纹；添加金属粉后，结合剂的抗折强度均有不同程度的提高，其中添加25wt%Co的结合剂强度最高，达到75.42MPa，比基础结合剂（52.59MPa）提高了43.39%。铁族金属（Ni、Co、Fe）的添加对金刚石磨具抗折强度和硬度均有一定程度的提高，在适当的烧结温度下，Ni、Co、Fe添加量分别为15wt%、10wt%、5wt%时均能较好地改善金刚石磨具的显微结构，大幅度提高试样的抗折强度和硬度；烧结温度对磨具试样性能也有一定影响，添加15wt%Ni、10wt%Co、5wt%Fe的金刚石磨具试样最佳烧结温度分别为780℃、810℃、780℃；用添加10wt%Co的陶瓷-金属结合剂制成金刚石砂轮进行PDC外圆磨削时，使用寿命是树脂结合剂砂轮的2～3倍，比市售陶瓷结合剂砂轮提高近10%，加工表面质量也得到很大改善，磨削效率有所提高。