釬焊金剛石工具的研究現(xiàn)狀

釬焊金剛石工具的研究現(xiàn)狀

　　目前，用釬焊法制作金剛石(或立方氮化硼)工具已開始成為熱門技術(shù)，但僅局限于單層工具，對于多層實現(xiàn)“孕鑲”尚未見有成果發(fā)表。國外的釬焊技術(shù)研究始于20世紀(jì)80年代后期，但因為工作復(fù)雜至今仍停留在實驗階段，其應(yīng)用也僅局限于單層工具；海內(nèi)的高溫釬焊技術(shù)研究起步較晚，與發(fā)達(dá)國家比擬，研究的廣度和深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因而目前進(jìn)展十分緩慢，但跟著我國加入WTO，研究的步伐必定逐漸加速。

　　國外高溫釬焊金剛石工具的研究狀況

　　瑞士AKChattopadhyay等用火焰噴鍍法(氧—乙炔焊槍)把釬料合金(72%Ni，14.4%Cr，3.5%Fe，3.5%Si，3.35%B，0.5%O2)鍍于工具鋼基體上，并將金剛石(不包衣)布排于焊料層面上，然后在1080℃、氬氣保護(hù)下感應(yīng)釬焊30秒來實現(xiàn)金剛石與鋼基體結(jié)合。釬料合金中的Cr作為一種強(qiáng)碳化物元素，在釬焊過程中向金剛石表面富集而實現(xiàn)金剛石的表面金屬化。

　　Wiand等在美國zhuanli上先容的方法是：焊料(Ni-Cr)金屬粉加有機(jī)粘結(jié)劑制成釬焊漆，把包衣金剛石粘在工具鋼基體上，然后涂附釬焊漆，再加熱到一個適中的溫度并保溫一定時間以排除揮發(fā)物質(zhì)。在真空爐(真空度1.333×10-2Pa)或干式氫氣爐中加熱到1100℃左右，保溫1小時，釬焊的同時完成金剛石的表面金屬化。

　　一些zhuanli中也同樣采用Ni-Cr合金釬料實現(xiàn)了釬焊，釬料中還包括Fe、B元素或Si、Mo等。例如，在文獻(xiàn)［14］中采用含Si或Si和Ti的Ni-Cr合金釬料在真空爐中實現(xiàn)釬焊，釬焊溫度為1126～1176℃；文獻(xiàn)［15］采用Cu基含W、Fe、Cr、B、Si等釬料釬焊金剛石砂輪；文獻(xiàn)［16］用Ag-Mn-Zr銀基釬料來釬焊金剛石工具，從而替換電鍍工具。

　　德國的ATrenker等在釬焊過程中分別采用了鎳基活性釬料和鎳基釬料來實現(xiàn)金剛石與基體的結(jié)合。由與電鍍工具的對比圖可以看出，高溫釬焊金剛石工具的機(jī)能比電鍍金剛石工具優(yōu)異得多，釬焊工具(使用活性釬料和PDA989、PDA665金剛石)起始磨削機(jī)能是電鍍工具(鎳基釬料和PDA665金剛石)的3.5倍以上，壽命是電鍍工具的3倍以上；因為釬焊工具有較大的容屑空間，金剛石磨粒有較大的自由切削面且磨粒間空間較多，使切屑很輕易被排除，所以釬焊金剛石工具的磨削機(jī)能好。