金刚石刀具制造新工艺研究

金刚石刀具制造新工艺研究

摘   要

金刚石与一般金属之间具有很高的界面能，致使金刚石颗粒不能被一般低熔点合金所浸润。为了改进传统的金刚石刀具制造工艺过程，本课题选用以Cu为基体，Ti、Sn为添加元素的新钎料对金刚石进行钎焊，能够解决金刚石的浸润问题。将金刚石和铜基钎料混合直接进行高温钎焊，利用钎料在850℃时熔化将金刚石包裹住。一般在920℃以下钎焊，不会导致金刚石石墨化，并且钎料硬度适宜，在切割时容易出刃。所以采用此钎料适合制造金刚石刀具。

关键词: 人造金刚石  铜基钎料  浸润  高温钎焊  刀具

目  录

摘要 I

Abstract II

目  录 III

第一章  绪 论 1

1.1 引言 1

1.2 金刚石刀具的应用 1

1.3 金刚石刀具的制造方法 2

1.4 小结 4

第二章  金刚石刀具制造工艺及研究状况 5

2.1传统金刚石刀具生产工艺 5

2.1.1 金刚石制粒 5

2.1.2 冷压成型 6

2.1.3 高温烧结 7

2.1.4 激光焊接和高频电焊 9

2.1.5 小结 11

2.2 钎焊技术在金刚石工具制造中的现状 11

2.2.1 钎焊的定义 12

2.2.2 国外对高温钎焊金刚石工具的研究状况 12

2.2.3 国内对高温钎焊金刚石工具的研究状况 13

第三章  金刚石刀具焊接新材料的研究 15

3.1 钎料元素与金刚石的结合机理 15

3.2 各种钎料元素对金刚石作用的分析 15

3.3 铜基钎料的试验和成分确定 17

3.3.1 Cu-Sn-Ti合金 17

3.3.2 其他铜基合金的试验及结果 21

3.4 小结 21

第四章  金刚石刀具制造新工艺 22

4.1金刚石刀具制造新工艺的提出 22

4.2金刚石刀具制造新工艺过程 22

4.2.1 CuSn8Ti28粉末的制备 22

4.2.2 冷压成型 26

4.2.3 真空度的选择和相对露点的控制 27

4.2.4 高温钎焊工艺过程 28

4.2.5 钎焊后的处理 29

4.3其他新工艺方法 29

4.3.3 工艺过程 29

4.3.4 银基焊料过渡层 30

4.4小结 32

第五章  机械性能测试 33

5.1 机械性能测试 33

5.2 金刚石表面显微金相观察 33

第六章  结论 35

参考文献 36

致 谢 37