成分及烧结工艺对锯片锋利性的影响.pdfVIP

预合金成分及烧结工艺对锯片锋利性的影响 董书山1 张永第2李长青1刘益刚1 索江飞1 吴雪峰1 赵静 1河南黄河旋风股份有限公司461500 2长春工业大学130012 基体组织性能、金刚石把持力厦锯片锋利度的影响；采用计算机优化设计方法调整配方组合，综合分析 了合金成分及烧结工艺对石材切割锯片锋利性的影响，探讨了提高锯片综合性能的技术逢径。 关键词：预舍叠烧姑工艺垒刚石把持力锋利度 0引言 金刚石工具的综合效用关键在于胎体的机械性能及其对金刚石的把持力。近年来，由于预合金粉 具有良好的综合性能，尤其是在提高胎体的机械性能(硬度／强度)、致密度及对金刚石的把持力方面具 有独特的应用特点，因而在市场上逐步为广大用户所接受，应用范围日益扩大。众所周知，在所有的胎 体材料中，co基胎体的综合性能最好，但由于其价格昂贵，人们都在寻求无c0或少co的基体材料。由 于Fe的价格低廉，对金刚石有较好的润湿性和把持力”12 o，Fe基结合剂得到了愈来愈广泛的应用”】，以 Fe代co已成为金剐石工具发展的必然趋势。本文以Fe基预合金粉为基础，通过适当调整cu、sn、Ni 等合金元素，考察了各合金元素对花岗岩小锯片锋利性的影响，以寻求提高锯片锋利性及使用寿命的经 济途径。 l实验方法 烧结3．2 电镜进行断口形貌及能谱分析。调整合金元素的掭加比例，在合适的温度下烧结4,105ram小锯片．锯 切18rrtm厚的中国黑板材，测定锯片的锯切效率和使用寿命，并与co基胎体的锯切试验结果进行比对． 以考察合金元素对胎体机械性能(硬度．／强度)及胎体对金刚石的把持状况的影响，进而考评胎体金属 成分对锯片锋利性及耐用性的影响。 2实验结果及分析 锯片胎体的综合机械性能与金刚石的合适配伍，是决定锯片性能好坏的关键。胎体材料性能与被 加工石材及锯切参数之间是否匹配也是决定锯切效果好坏的一个关键因素。胎体的作用是牢固把持金 刚石磨粒、保持与金刚石协调一致的磨蚀速度。金属结合剂的耐磨性要与被／jn-r材料的磨蚀性相适应， 使金刚石充分露出且不过早脱落。太软的胎体磨损快于金刚石，导致金刚石过早脱落；而非常耐磨的结 合剂磨损比金剐石慢得多．会引起刀头表面钝化打滑“’21。寻求合适的合金体系，可以充分发挥预合金 粉末的特点，提高工具的综合性能。 2．1 Fe的作用特性 Fe是过渡族金属元素，对金刚石具有较好的亲合性。Fe基牯结剂具有广谱性，可广泛应用于软岩、 中硬岩、硬岩等的切割工具中，效果较为理想。Fe在1550E下对金剐石的润湿角为500，比Ni、c0稍低， 但却具有对金剐石最高的附着功，约为3040 X104J／era2，说明Fe和金刚石的界面结合最牢固，也使粘 结剂与金刚石间有良好的联结力；Fe的热膨胀系数为11．7x104／℃，比Cu、Ni、Co都低，因此在加热及 冷却过程中的体积效应要比cu、Ni、co基粘结剂小一些”1。正是由于Fe的这些特性，才使得Fe基结 合剂得以广泛应用。 如基预合金粉经还原处理后，粉末颗粒表面的话性更高。在还原性烧结气氛下，840～860。C时，Fe 对金刚石的润湿性较好，可在金刚石界面处生成Fe，c，形成对金剐石的适度刻蚀。Fe，C相呈非连续的 “岛丘”状分布于金刚石表面，使粘结剂与金剐石问形成冶金结合(图1)。Fe，C膜可降低内界面张力和 接触角，改善基体组织对盒刚石的润湿，提高结台剂对金刚石的把持力．增加金刚石的出刃高度．提高工 具的锋利度和使用寿命。此时。需控镧的关键点在于： ①Fe对金刚石的“刻蚀”层耍浅。若fbc相生成量多，“刻蚀”深(图2(a))，由于Fe，C相在生成 转变时会产生较大的体积收缩．带来较大的收缩应力．容易与金剧石问产生剥离脱层，在金附石表面留 下大量“刻蚀坑”(图2(b))，反而切断了胎体与金刚石的联结，削弱了胎体对金刚石的把持力。 ②h，C相在金雕石表面要呈非连续分布(图I(b))。若n，c相过多，里连续分布，很容易产生块 状收缩剥离，恶化牯结剂对金刚石的附着包镶，降低把持力。 a)空州；表t∞岛丘状±直* (b)±点*抽在士mj袁t∞■着状矗 田1 Fe基蛄合荆在空刚石表面生成軎奎蛄各转相的鲫形坑 (-)№，