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金属结合剂砂轮制备工艺的探究

来源:江西玉宝钻石工具   发布时间:2018-12-14   点击量:264

前国内的金属结合剂金刚石砂轮发展水平而言,其在使用性能上与国外比还有一定的差距,主要原因在于结合剂组分的选择、配比,以及砂轮的制备工艺等方面。本文从金属结合基础体系出发,在探讨结合剂性能指标的基础上,围绕结合剂组分的选择、配比以及砂轮的制备工艺方面的研究进展进行综述。

金属砂轮

1、结合剂的调制工艺
河南大学王蕾等研究了调制工艺对金属结合剂性能的影响,分别采用试剂直配法、高温熔炼法和高分子网格凝胶法(P-G法)制备了多组金属结合剂,并结合试验分析了采用三种工艺制得的结合剂性能,结果表明:采用高分子网格凝胶法制备的金属结合剂烧结温度低,组织均匀,气孔圆润、分布合理,性能最优,其次是采用高温熔炼法制得的金属结合剂,采用试剂直配法制得的金属结合剂性能相对较低。赵玉成、张贝贝等采用高分子网格凝胶法制备了Al2O3、MgO、SiO2、ZnO等单组份纳米粉体,其粉体颗粒接近球形,分散性好,不易团聚,添加此类纳米粉体氧化物的金属结合剂性能优越,烧结温度较低,但是对于活性较高的碱金属氧化物如Na2O、K2O则不能通过此方法获得。
2、结合剂的压制工艺
西安建筑科技大学李青等研究了冷等静压压制工艺对金属结合剂性能的影响,研究表明:冷等静压成型工艺比双向压制工艺在提高结合剂性能方面有一定优势,采用冷等静压成型工艺能够提高结合剂压制密度,改善结合剂的抗折强度。是分别采用双向压制和冷等静压压制后结合剂及磨粒复合材料的断口形貌。其中,采用冷等静压压制的试样组织明显比采用双向压制的致密,气孔小而均匀。
3、结合剂的烧结工艺
中科院上海硅酸盐研究所张锐等分别采用微波烧结工艺、常压烧结工艺制备了Al2O3-Zr〇2金属,并对比了两种制备工艺对金属性能的影响。与常压烧结相比,微波烧结工艺可以提高金属的密度、强度和韧性,能够使组织结构更均匀,进而提高金属的耐磨性。江西玉宝钻石工具利用微波烧结工艺制备了Al2O3-TiC-Mo-Ni纳米金属,结果表明:采用微波烧结能够降低烧结温度,缩短烧结时间,且制备的金属组织均匀、致密。南昌航空大学艾云龙等采用微波烧结工艺,制备了Zr〇2/Al2〇3复合相金属,其断裂韧性比常规烧结工艺获得的复合金属提高了78%。武汉理工大学史晓亮等采用微波烧结+热等静压处理的工艺制备了亚微Al2O3/WC-10Co/Zr〇2/Ni金属,此金属有较好的密实度和力学性能,且晶粒均匀未有异常长大。
微波烧结技术具有内外同步加热的效果,具有烧成温度均匀,磨具内部的热应力小、色泽均匀、强度高、烧成速度快等优点。与传统烧结方式相比,微波烧结可以快速均匀地加热材料而不会引起结合剂开裂或在结合剂内形成热应力。更为重要的是,微波能实现快速烧结,并能使结合剂内部形成均匀的细晶结构,进而改善金属结合剂的性能。微波烧结工艺己经展现出常规烧结工艺无法比拟的优点,但是目前针对专门研究金刚石砂轮金属结合剂微波烧结工艺的还比较少,微波烧结的工艺参数,包括微波功率、频率、烧结时间等都需进一步研究。
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