金剛石表面化學(xué)元素加工 |
2014-11-17 16:05:10 |
金剛石由于其高硬度和優(yōu)良的力學(xué)性能,使金剛石工具成為加工各種堅硬材料不可缺步的有效工具,影響金剛石工具使用壽命及性能的主要因素有三個方面:一、金剛石本身的質(zhì)量,二、胎體金屬對金剛石包鑲能力,磷鐵粉可以提高對金剛石包裹能力。
熱穩(wěn)定性金嘲石熱穩(wěn)定系指金剛石加熱到一定溫度后的強(qiáng)度損失率,損失率越低,熱穩(wěn)定性越好。即化學(xué)鍍磷鐵粉層對金剛右有一定的保護(hù)作用,防止內(nèi)部金剛石氧化和石墨化。將經(jīng)化學(xué)鍍磷鐵粉與未經(jīng)處理的金剛石加熱到 980℃,未經(jīng)處理的金剛石燒蝕嚴(yán)重+強(qiáng)度損失率為25%,而鍍磷鐵粉金剛石在此溫度下變化不大,且強(qiáng)度損失率隨增重率的增大而下降。這是由于鍍磷鐵粉金剛石表面磷鐵粉被氧化成NiO,金嘲石則較完整,因此強(qiáng)度損失率低。
研究金剛石表面化學(xué)鍍鑲金屬化,對改善金剛石與胎體合金的粘結(jié)性能,增強(qiáng)金剛石的抗壓強(qiáng)度、抗氧化性,提高金剛石的利用率及工具的使用壽命有重大意義。由于金剛石顆粒較小,絕大部分金剛石工具或以嵌焊于工具體中,或?qū)⒔饎偸w粒與金屬合金用粉末冶金法壓型、燒結(jié)而形成金剛石一金屬復(fù)合體,以實現(xiàn)對工件的加工。由于金剛石與一般金屬和合金之間具有很高的界面能,致使金剛石顆粒不易被一般低熔點合金所浸潤,粘結(jié)性極差。因此,在制造的金剛石工 具中,金剛石顆粒僅依靠胎體冷凝后產(chǎn)生的機(jī)械力鑲嵌于胎體金屬基中,而沒有形成牢固的化學(xué)鍵粘結(jié)鑲,導(dǎo)致金剛石顆粒在工作中除破碎、折斷外,絕大多數(shù)在露 出不到粒徑l/2高度時脫落。金剛石實際上只發(fā)揮了工作能力的20%,金剛石脫落后,難再回收利用,大大降低了金剛石工具的壽命及性能,造成巨大的浪費。