釬焊噴砂拋光磨料金剛砂白剛玉和棕剛玉制作超硬磨料工具工藝及方法
生產(chǎn)廠家：天津瑞達(dá)拋光研磨噴砂磨料磨具廠家發(fā)布時(shí)間：2017-04-05
碳素鋼及低合金鋼的釬焊超硬磨料工具因具有獨(dú)特的優(yōu)越性而成為當(dāng)今超硬磨料工具研究的一個(gè)熱點(diǎn)。本文從碳素鋼及低合金鋼的釬焊的釬料、工藝及方法等方面概述了國(guó)內(nèi)外碳素鋼及低合金鋼的釬焊超硬磨料工具的研究現(xiàn)狀和研究成果，分析了不同的釬料、工藝及方法對(duì)磨粒結(jié)合強(qiáng)度和界面微觀結(jié)構(gòu)的影響。在此基礎(chǔ)上，討論了磨粒的優(yōu)化排布問(wèn)題以及在單層碳素鋼及低合金鋼的釬焊超硬磨料工具表面實(shí)現(xiàn)磨粒有序排布的方法。由天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂和白剛玉和棕剛玉（CBN）制作的超硬磨料工具被廣泛應(yīng)用于各類金屬材料的磨削加工，石材、陶瓷、光學(xué)玻璃等硬脆材料的加工，以及公路養(yǎng)護(hù)、地質(zhì)采礦、油氣鉆探等眾多工程領(lǐng)域，市場(chǎng)需求量很大。目前生產(chǎn)中使用的超硬磨料工具一般是利用多層燒結(jié)或單層電鍍工藝來(lái)制作，磨粒只是被機(jī)械地包埋、鑲嵌在結(jié)合層中，把持力不大，在負(fù)荷較重的加工中容易因把持力不足而導(dǎo)致磨料過(guò)早脫落，造成浪費(fèi)。另一方面，在燒結(jié)和電鍍工具中磨料為隨機(jī)分布，磨粒的出露高度不大，容屑空間較小，在磨削加工時(shí)容易產(chǎn)生磨屑的粘附堵塞，降低工具的加工性能和使用壽命。
由于多層燒結(jié)和單層電鍍磨料工具存在上述缺陷和弊端，使其在高效磨削和高速/超高速磨削中的應(yīng)用受到較大限制。為此，近十幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者開始研究采用碳素鋼及低合金鋼的釬焊工藝來(lái)制作單層超硬磨料工具，其出發(fā)點(diǎn)是希望借助高溫碳素鋼及低合金鋼的釬焊時(shí)在磨料、釬料和基體界面上發(fā)生的熔解、浸潤(rùn)、擴(kuò)散、化合等相互作用（即通常所說(shuō)的化學(xué)冶金作用），從根本上改善基體和釬料合金對(duì)磨料的把持強(qiáng)度。圖1所示為碳素鋼及低合金鋼的釬焊天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂單顆磨粒與結(jié)合劑界面的微觀形貌。可以看出，釬料對(duì)天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂磨粒表現(xiàn)出很好的浸潤(rùn)性，結(jié)合緊密，無(wú)間隙和溝槽存在。天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂磨粒晶粒完整，表面無(wú)裂紋，出露高度大。與傳統(tǒng)的多層燒結(jié)超硬磨料工具和單層電鍍超硬磨料工具相比，碳素鋼及低合金鋼的釬焊超硬磨料工具具有以下特點(diǎn)：①磨料、釬料和基體三者之間能實(shí)現(xiàn)冶金化學(xué)結(jié)合，從而提高了結(jié)合強(qiáng)度，工具使用壽命長(zhǎng)；②磨粒的出露高度大（可達(dá)磨粒高度的70%～80%），容屑空間大，不易堵塞，磨料的利用更加充分；③磨削力、功率消耗和磨削溫度更低；④具有環(huán)保意義，符合當(dāng)今倡導(dǎo)的綠色制造發(fā)展趨勢(shì)。
天津瑞達(dá)鑫華拋磨材料有限公司13702198229-磨料磨具拋光材料產(chǎn)品介紹
1、“瑞達(dá)”牌布質(zhì)砂輪粘著劑（拋光用速干膠-冷膠）產(chǎn)品，分為手拋型冷膠和機(jī)拋型冷膠。該產(chǎn)品是代替?zhèn)鹘y(tǒng)骨膠及泡花堿的新型產(chǎn)品，是拋光布輪粘金剛砂磨料用最佳拋光耗材。（點(diǎn)擊下圖查看更多產(chǎn)品）
 |
2、天津瑞達(dá)鑫華拋磨材料有限公司專業(yè)生產(chǎn)各類不銹鋼拋光膏、工業(yè)拋光蠟，五金拋光蠟、拋光皂、研磨拋光膏產(chǎn)品，包括紅拋光膏，白拋光膏，綠拋光膏，灰拋光膏，紫拋光膏，黃拋光膏（砂蠟）,粗拋紅色磨光蠟,中拋白色磨光蠟,精拋綠色研磨蠟等拋光材料。（點(diǎn)擊下圖查看更多產(chǎn)品）
 |
3、天津瑞達(dá)鑫華拋磨材料有限公司生產(chǎn)銷售各型號(hào)天然金剛砂磨料，品種有優(yōu)質(zhì)黑剛玉磨料,棕剛玉磨料,白剛玉磨料,黑碳化硅磨料,綠碳化硅磨料,耐磨地坪砂磨料,鋼結(jié)構(gòu)噴砂除銹專用金剛砂,銅礦砂,石榴石砂,石英砂,水刀砂等天然磨料及人造磨料的粒度砂磨料產(chǎn)品（點(diǎn)擊下圖查看更多產(chǎn)品）
 |
4、廠家直銷噴丸-拋丸-拋光噴砂玻璃微珠-噴丸玻璃砂,鑄鋼砂-鑄鋼丸-鋼絲切丸-合金鋼丸-不銹鋼丸-研磨丸-棱角砂-鋼丸鋼砂-噴砂除銹用金屬磨料系列：（點(diǎn)擊下圖查看更多產(chǎn)品）
 |
5、專業(yè)生產(chǎn)各類拋光布輪_麻輪等磨具的生產(chǎn)廠家。本廠主要生產(chǎn)：漂白布輪,黃布輪,扣布輪,黑布輪,白布輪,黃布輪,紅布輪,絨布輪,機(jī)拋布輪,帶桿布輪,平面布輪,白整布布輪,絨布布輪,線合布輪,膠合布輪,油麻輪,牛仔布輪,花尖布輪,片子輪,白整布輪,麻輪,異形砂輪,磨頭,砂帶等磨具產(chǎn)品。（點(diǎn)擊下圖查看更多產(chǎn)品）
 |
2 碳素鋼及低合金鋼的釬焊天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂工具的研究現(xiàn)狀
天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂與一般的金屬、合金之間有很高的界面能，其表面不易被熔化的金屬或合金所浸潤(rùn)。根據(jù)理論分析及文獻(xiàn)報(bào)道，在一定的條件下，某些過(guò)渡族元素如Ti、V、Cr、Zr、Mo、W等，在一定條件下可與天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂的碳元素在表面形成碳化物，而通過(guò)這層碳化物的作用，天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂、釬料和鋼基體三者就能通過(guò)碳素鋼及低合金鋼的釬焊實(shí)現(xiàn)牢固的冶金結(jié)合，這就是天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂高溫碳素鋼及低合金鋼的釬焊的原理。天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂碳素鋼及低合金鋼的釬焊的質(zhì)量在很大程度上取決于所使用的釬料、碳素鋼及低合金鋼的釬焊工藝及方法。因此，提高對(duì)天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂磨粒把持力的關(guān)鍵就是尋求與之相適應(yīng)的活性釬料、碳素鋼及低合金鋼的釬焊方法和碳素鋼及低合金鋼的釬焊工藝。
2.1 鎳基合金釬料碳素鋼及低合金鋼的釬焊天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂的工藝及方法
瑞士的A K Chattopadhyay采用的碳素鋼及低合金鋼的釬焊工藝為：先用火焰噴鍍法（氧－乙炔焊槍）將釬料合金（主要成分為72%Ni、14.4%Cr、3.5%Fe、3.5%Si、3.35%B和0.5%O2）鍍于工具鋼基體上，并將天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂排布于焊料層面上，然后在1080℃、氬氣保護(hù)下高頻感應(yīng)碳素鋼及低合金鋼的釬焊30秒實(shí)現(xiàn)天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂與鋼基體的結(jié)合。釬料合金中的Cr作為一種強(qiáng)碳化物元素，在碳素鋼及低合金鋼的釬焊過(guò)程中向天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂表面富集而實(shí)現(xiàn)天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂的表面金屬化。
美國(guó)的A Trenker等采用真空爐中碳素鋼及低合金鋼的釬焊的方法，在高溫碳素鋼及低合金鋼的釬焊過(guò)程中分別采用了活性釬料和鎳基釬料來(lái)實(shí)現(xiàn)天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂與基體的結(jié)合。在加工玻璃的實(shí)驗(yàn)中，與電鍍天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂工具相比，高溫碳素鋼及低合金鋼的釬焊天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂工具的性能更為優(yōu)異，碳素鋼及低合金鋼的釬焊工具的起始磨削性能是電鍍工具的3.5倍以上，壽命是電鍍工具的3倍以上。
天津大學(xué)的趙琳等利用高頻感應(yīng)碳素鋼及低合金鋼的釬焊方法，用Ni-Cr合金釬料真空感應(yīng)碳素鋼及低合金鋼的釬焊30秒，碳素鋼及低合金鋼的釬焊溫度1050℃，將天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂牢固地碳素鋼及低合金鋼的釬焊在鋼基體上。經(jīng)X射線衍射分析發(fā)現(xiàn)，合金釬料與天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂在界面生成Cr7C3和Cr23C7，因此這種碳素鋼及低合金鋼的釬焊工藝可以確保合金釬料層與天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂之間的高強(qiáng)度結(jié)合。在后續(xù)的大負(fù)荷磨削實(shí)驗(yàn)中，未發(fā)生天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂整顆脫落，說(shuō)明釬料對(duì)天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂具有較高的把持強(qiáng)度。姚正軍等利用Ar氣保護(hù)爐中碳素鋼及低合金鋼的釬焊的方法，以Ni-Cr合金粉末作為釬料，控制碳素鋼及低合金鋼的釬焊溫度1050℃、保溫時(shí)間6min和冷卻速度30℃/min，實(shí)現(xiàn)了天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂與鋼基體的牢固連接。利用掃描電鏡和X射線能譜，結(jié)合X射線衍射結(jié)構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)碳素鋼及低合金鋼的釬焊過(guò)程中Ni-Cr合金中的Cr元素分離出來(lái)在天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂界面形成富Cr層，并與天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂表面的C元素反應(yīng)生成Cr3C2和Cr7C3，這是實(shí)現(xiàn)合金層與天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂的較高結(jié)合強(qiáng)度的主要因素。重負(fù)荷磨削實(shí)驗(yàn)表明，天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂為正常磨損，無(wú)整顆天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂脫落，能夠適用于高效磨削加工。盧金斌等利用真空爐中碳素鋼及低合金鋼的釬焊的方法，以Ni-Cr合金作為釬料，天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂直接排布在Ni-Cr合金上，適當(dāng)控制碳素鋼及低合金鋼的釬焊工藝，實(shí)現(xiàn)了天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂與鋼基體之間的牢固連接。通過(guò)對(duì)天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂與釬料界面微觀結(jié)構(gòu)的分析，發(fā)現(xiàn)碳素鋼及低合金鋼的釬焊過(guò)程中釬料會(huì)在天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂界面形成富Cr層并與天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂表面的C元素反應(yīng)生成Cr3C2和Cr7C3，其中Cr7C3呈筍狀生長(zhǎng)，Cr3C2呈片狀生長(zhǎng)。最后通過(guò)磨削對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂與釬料有較高結(jié)合強(qiáng)度。馬伯江等利用高頻感應(yīng)碳素鋼及低合金鋼的釬焊的方法，在相同的碳素鋼及低合金鋼的釬焊工藝條件下，采用兩種不同成分的Ni-Cr釬料碳素鋼及低合金鋼的釬焊鍍Ti天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂和無(wú)鍍膜天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂。試驗(yàn)使用了兩種鎳基活性釬料，兩者相差4%Cr（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），在Ar氣保護(hù)下進(jìn)行高頻感應(yīng)碳素鋼及低合金鋼的釬焊，碳素鋼及低合金鋼的釬焊溫度小于1100℃，保溫?cái)?shù)秒。結(jié)果表明，釬料成分不同、天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂鍍Ti與否，使天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂表面生成的碳化物成分和形態(tài)各異，影響了它們與天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂結(jié)合強(qiáng)度的高低。在此基礎(chǔ)上，分別采用真空爐中碳素鋼及低合金鋼的釬焊和氬氣保護(hù)下的高頻感應(yīng)碳素鋼及低合金鋼的釬焊工藝制作了單層碳素鋼及低合金鋼的釬焊天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂工具。結(jié)果表明，這兩種工藝制作出來(lái)的工具都可在天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂－釬料界面上生成對(duì)提高天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂把持力起關(guān)鍵作用的碳化物，但其界面結(jié)構(gòu)存在差異。在電阻爐中碳素鋼及低合金鋼的釬焊條件下，生成物有兩層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層產(chǎn)物是Cr3C2，外層產(chǎn)物是Cr7C3；在高頻碳素鋼及低合金鋼的釬焊條件下，僅有單層產(chǎn)物Cr3C2。
天津理工大學(xué)楚凡等利用真空爐中碳素鋼及低合金鋼的釬焊的方法，以NiCr13P9合金作為釬料，同時(shí)加入少量Cr粉，在高溫（950℃）加壓及真空度為0.2Pa的條件下進(jìn)行碳素鋼及低合金鋼的釬焊，實(shí)現(xiàn)了天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂與鋼基體間的牢固結(jié)合，研制出用于牙科CEREC CAD/CAM系統(tǒng)的專用單層碳素鋼及低合金鋼的釬焊天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂砂輪。掃描電鏡觀察顯示，銀白色的合金包繞在天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂周界，釬料在天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂磨粒間分布均勻，天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂已被牢固碳素鋼及低合金鋼的釬焊，天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂出刃高度大。X射線衍射分析能觀察到Cr3C2衍射峰，表明有Cr3C2生成。正是通過(guò)天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂界面上的碳化物層，合金材料實(shí)現(xiàn)了對(duì)天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂的高把持力。磨削實(shí)驗(yàn)證實(shí)了天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂確有高把持強(qiáng)度，碳素鋼及低合金鋼的釬焊天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂砂輪的耐用度及磨削效率較普通電鍍砂輪明顯提高。
天津大學(xué)的王輝等利用高頻感應(yīng)碳素鋼及低合金鋼的釬焊的方法，以Ni-Cr合金為釬料，嘗試在空氣中直接進(jìn)行天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂磨粒的碳素鋼及低合金鋼的釬焊。通過(guò)適當(dāng)控制碳素鋼及低合金鋼的釬焊電流和碳素鋼及低合金鋼的釬焊時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂與鋼基體的牢固焊接。磨削實(shí)驗(yàn)表明，采用該方法制造的天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂工具在天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂磨粒與基體之間有著較高結(jié)合強(qiáng)度，天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂磨粒在整個(gè)加工過(guò)程中未出現(xiàn)脫落，天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂磨粒的磨損過(guò)程為正常磨損。另外，還嘗試在自制真空爐中利用高頻感應(yīng)碳素鋼及低合金鋼的釬焊天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂節(jié)塊。通過(guò)調(diào)整加熱時(shí)間與加熱功率來(lái)控制釬料加熱溫度，實(shí)現(xiàn)天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂與基體的牢固連接，并制作了天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂磨盤。在磨削加工花崗石的過(guò)程中，對(duì)天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂磨粒的出露高度、磨粒的磨損狀態(tài)進(jìn)行了跟蹤，揭示了碳素鋼及低合金鋼的釬焊天津瑞達(dá)牌噴砂磨料拋光磨料金剛砂工具在加工過(guò)程中的磨損性能。
以上信息由【天津市瑞達(dá)鑫華拋磨材料有限公司—生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)范圍：拋光用冷膠_不銹鋼拋光蠟_金剛砂磨料_黑剛玉磨料_棕剛玉磨料_鑄鋼丸砂_玻璃微珠_拋光布輪_劍麻輪_牛骨膠等磨料磨具?！渴占恚嘞嚓P(guān)（釬焊噴砂拋光磨料金剛砂白剛玉和棕剛玉制作超硬磨料工具工藝及方法）和磨料磨具資訊及產(chǎn)品介紹請(qǐng)點(diǎn)擊官方網(wǎng)站http://weidaifushi.cn/
