新型金屬基金剛石復(fù)合材料工磨具的試制和性能研究

新型金屬基金剛石復(fù)合材料工磨具的試制和性能研究

摘要：

近年來，金剛石復(fù)合材料因其在硬度、磨損性能、熱穩(wěn)定性和耐腐蝕性等方面的突出優(yōu)勢，在磨削領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文以提高金剛石復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性和機械性能為目標，通過將金剛石微粉與金屬粉末進行合成，并通過粉末冶金工藝制備了金剛石復(fù)合材料和金屬基體的工磨具。通過對其組織結(jié)構(gòu)、硬度、磨耗性能和熱穩(wěn)定性等性能的分析和測試，探討了新型金屬基金剛石復(fù)合材料工磨具的試制方法和性能。

關(guān)鍵詞：金剛石復(fù)合材料；金屬基體；工磨具；熱穩(wěn)定性；硬度；磨耗性能

一、引言

金剛石是一種具有極高硬度和熱穩(wěn)定性的材料，然而其本身存在的一些缺陷限制了其在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。為了克服這些缺陷，人們開始將金剛石與其他材料進行復(fù)合，形成金剛石復(fù)合材料，旨在提高其機械性能和熱穩(wěn)定性。而金屬作為一種常見的基體材料，具有良好的導(dǎo)電性和熱傳導(dǎo)性，在金剛石復(fù)合材料中起到了重要的作用。

二、試制方法

本文選擇金屬粉末和金剛石微粉為原材料，通過粉末冶金工藝制備了金剛石復(fù)合材料和金屬基體的工磨具。具體方法如下：

1.混合原料：將金屬粉末和金剛石微粉按照一定比例混合均勻，以便獲得均勻分散的復(fù)合材料。

2.壓制成型：將混合好的原料放入冷壓機中，在一定的溫度和壓力下進行壓制成型，形成所需的磨具坯體。

3.燒結(jié)熱處理：將冷壓得到的磨具坯體進行燒結(jié)熱處理，提高其致密性和硬度。

4.加工成形：將燒結(jié)后的坯體進行機械加工，最終得到所需的工磨具。

三、性能研究

對制備得到的金剛石復(fù)合材料工磨具進行了性能測試，并與傳統(tǒng)的金剛石磨具進行了對比。主要測試項目包括組織結(jié)構(gòu)分析、硬度測試、磨耗性能測試和熱穩(wěn)定性測試。

1.組織結(jié)構(gòu)分析：通過電子顯微鏡觀察工磨具的表面和斷口形貌，對其組織結(jié)構(gòu)進行分析。結(jié)果顯示，金剛石微粉與金屬基體之間形成了良好的結(jié)合，金剛石顆粒均勻分布于金屬基體中。

2.硬度測試：運用維氏硬度計對工磨具進行硬度測試。結(jié)果顯示，金剛石復(fù)合材料工磨具的硬度明顯高于傳統(tǒng)金剛石磨具，且表現(xiàn)出較好的抗壓性能。

3.磨耗性能測試：通過磨損實驗對工磨具進行磨耗性能測試。結(jié)果表明，金剛石復(fù)合材料工磨具的磨耗量較小，磨損速率低，耐磨性能良好。

4.熱穩(wěn)定性測試：通過高溫處理對工磨具的熱穩(wěn)定性進行測試。結(jié)果顯示，金剛石復(fù)合材料工磨具在高溫下仍能保持較好的硬度和機械性能，表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性。

四、結(jié)論

通過本文的試制和性能研究，得出以下結(jié)論：

1.通過粉末冶金工藝，成功制備了金剛石復(fù)合材料工磨具，并獲得了具有良好機械性能和熱穩(wěn)定性的產(chǎn)品。

2.金剛石復(fù)合材料工磨具相比傳統(tǒng)金剛石磨具具有更高的硬度和更好的磨耗性能，能夠更好地滿足工業(yè)領(lǐng)域?qū)δハ鞑牧系男枨蟆?/p>

3.金剛石復(fù)合材料工磨具在高溫下仍能保持較好的硬度和機械性能，具有良好的熱穩(wěn)定性，可適用于高溫磨削場合。

本文對新型金屬基金剛石復(fù)合材料工磨具的試制方法和性能進行了研究，為磨削領(lǐng)域的材料研發(fā)提供了一種新的思路和方向。然而，本文僅對其性能進行了初步測試，還需要進一步的研究和實驗驗證，以進一步優(yōu)化材料的性能并拓寬其應(yīng)用范圍通過本文的研究，成功制備了金剛石復(fù)合材料工磨具，并獲得了具有良好機械性能和熱穩(wěn)定性的產(chǎn)品。相比傳統(tǒng)金剛石磨具，金剛石復(fù)合材料工磨具具有更高的硬度和更好的磨耗性能，能夠更好地滿足工業(yè)領(lǐng)域?qū)δハ鞑牧系男枨?。同時，在高溫下，金剛石復(fù)合材料工磨具仍能保持較好的硬度和機械