金刚石具有坚硬性,故制成的工具特别适合加工硬脆材料尤其非金属材料,如石材、墙地砖、玻璃、陶瓷、混凝土、耐火材料、磁性材料、半导体、宝石等;也可以用于加工有色金属、合金、木材,如铜、铝、硬质合金、淬火钢、铸铁、复合耐磨木板等。目前金刚石工具已广泛应用以建筑、建材、石油、地质、冶金、机械、电子、陶瓷、木材、汽车等工业。
我公司在国内外钎焊金刚石研究的基础上,采用真空炉(真空度为0.2Pa)内高温钎焊的方法,以NiCr13P9合金为钎料,配以少量Cr粉,在高温(950℃)加压(4.9MPa)的条件下进行钎焊,从而实现了金刚石与钢基体间的牢固结合。钎料均匀分布于砂轮表面,金刚石已被牢固钎焊,触摸砂轮表面感觉相当锐利粗糙。钎料在金刚石磨粒间分布均匀,金刚石出刃高度高。其耐用度较电镀砂轮有了明显提高,工作后仅有少量金刚石脱落。
钎焊金刚石工具只所以能够迅速地被用户所认可,这由其本身的结构性质所决定
1、金刚石的出头率高,切磨效率非常高;
2、金刚石被钎料紧紧地焊在了基体上,不是机械性包裹而是种化学性结合,因此金刚石在工作中不易脱落。
钎焊技术可实现金刚石、结合剂(钎焊合金材料)和金属基体界面化学冶金结合,具有较高的结合强度。由于界面上的结合强度高,所以仅需很薄的结合剂厚度就足以牢固地把持住磨粒,其裸露高度可达70%~80%,使磨料的利用更加充分,大大提高了工具的寿命和加工效率。与传统技术相比,金刚石工具的允许最大出刃值可增加50%以上,在工具的功耗不增或有所降低的条件下,单位体积上工件材料的金刚石耗量减少一半以上。与电镀工具相比,也显示了无可比拟的优势。
高温钎焊金刚石工具的性能比电镀金刚石工具优异得多,钎焊工具(使用活性钎料和PDA989、PDA665金刚石)起始磨削性能是电镀工具(镍基钎料和PDA665金刚石)的3.5倍以上,寿命是电镀工具的3倍以上;由于钎焊工具有较大的容屑空间,金刚石磨粒有较大的自由切削面且磨粒间空间较多,使切屑很容易被排除,所以钎焊金刚石工具的磨削性能好。
常用的金刚石粒度在30/35~60/80范围内。岩石愈坚硬,宜选取用较细的粒度。因为在同等压力条件下,金刚石愈细愈锋利,有利于切入坚硬的岩石。另外,一般大直径的锯片要求锯切效率高,宜选取用较粗的粒度,如30/40,40/50;小直径的锯片锯切的效率低,要求岩石锯切截面光滑,宜选用较细的粒度,如50/60,60/80。
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