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金刚石磨片磨料材料刀具的现状与发展方向

由于金刚石磨片磨料刀具材料的耐磨性和强韧性不易兼顾，因此使用者只能根据具体加工对象和加工条件在众多金刚石磨片磨料牌号中选择适用的刀具材料，这给金刚石磨片磨料刀具的选用和管理带来诸多不便。为进一步改善金刚石磨片磨料刀具材料的综合切削性能，目前的研究热点主要包括以下几个方面：

(1) 细化晶粒

通过细化硬质相晶粒度、增大硬质相晶间表面积、增强晶粒间结合力，可使金刚石磨片磨料刀具材料的强度和耐磨性均得到提高。当WC晶粒尺寸减小到亚微米以下时，材料的硬度、韧性、强度、耐磨性等均可提高，达到完全致密化所需温度也可降低。普通金刚石磨片磨料晶粒度为3——5μm，细晶粒金刚石磨片磨料晶粒度为1——1.5μm(微米级)，超细晶粒金刚石磨片磨料晶粒度可达0.5μm以下(亚微米、纳米级)。超细晶粒金刚石磨片磨料与成分相同的普通金刚石磨片磨料相比，硬度可提高2HRA以上，抗弯强度可提高600——800MPa。

常用的晶粒细化工艺方法主要有物理气相沉积法、化学气相沉积法、等离子体沉积法、机械磨片化法等。等径侧向挤压法(ECAE)是一种很有发展前途的晶粒细化工艺方法。该方法是将粉体置于模具中，并沿某一与挤压方向不同(也不相反)的方向挤出，且挤压时的横截面积不变。经过ECAE工艺加工的粉体晶粒可明显细化。

由于上述晶粒细化工艺方法仍不够成熟，因此在金刚石磨片磨料烧结过程中纳米晶粒容易疯长成粗大晶粒，而晶粒普遍长大将导致材料强度下降，单个的粗大WC晶粒则常常是引起材料断裂的重要因素。另一方面，细晶粒金刚石磨片磨料的价格较为昂贵，对其推广应用也起到一定制约作用。

金刚石磨具制品的加工相关知识分享
1.制品加工的目的
金刚石磨具制品通过精加工可以使其几何形状和尺寸精度符合成品质量要求，使金刚石磨具表面与 内部硬度一致，且提高金刚石磨具制品的外观质量，有利于商品化要求，降低用户的修整费用。
2.制品加工的范围
凡是只有经过加工的才能达到质量标准要求的几何形状和尺寸精度的金刚石磨具，就必须加 工，如水浇注成型的金刚石磨具;窑前加工的金刚石磨具直径>100 mm的平行、异形磨片;外径多125 mm 的平面带凹面磨片;磨钢球磨片;各种磨石及用户要求的特殊金刚石磨具。凡是不必加工，金刚石磨具形 状和尺寸精度就能达到质量标准要求的，就不须加工。
3.金刚石磨具的加工方法
常用加工方法有车削加工、磨削加工等。在选择加工方法时常根据金刚石磨具不同部位，以保 证加工质量和加工效率(-35)。
4.加工工艺的确定
为了保证加工后制品几何形状和尺寸精度，加工时 必须首先找出基准。道加工工序为基准线或基准 面，在此基础上加工其他部位。另外为了减少形位公差，提高金刚石磨具的几何形状，尺寸精度，加工时应尽量不采 用过度基准或多次装卸。

金刚石磨片浇注法成型
浇注成型法是将呈泥浆状的成型料注人模具内，待固化后卸模而制取金刚石磨具坯体的方法， 广泛用于制造环氧树脂珩磨轮和PVA磨片，酚醛树脂、环氧树脂、不饱和树脂抛光金刚石磨具等。
浇注法成型对成型料要求较高，需在的混料机内制备，无论在混料或浇注过程中要 保持一定的温度，使浆料具有适宜的流动性。同时，浆料中的金刚石磨片磨料颗粒能悬浮于成型料中直 至固化，防止在操作过程中磨粒下沉。主要措施是增大树脂溶液的黏度，提高砂结比和加快 固化速度。
浇注法成型的优点是工艺简单，电镀金刚石钻头规格多，操作方便，劳动强度低，可室温固化，而且可以生产形状 复杂的金刚石磨具，如齿轮状、蜗杆状的珩磨轮。
浇注法成型磨片在制造过程中必须除去浆料中的气泡，才能保证产品的致密性和粒度。 假若磨片内气孔多或分布不均匀，会使磨片不均匀磨损，降低强度而且在气孔多处产生 。
浇注法成型磨片在制造过程中消除气泡的方法：
〇)真空法：也叫真空浇注法。
成型料用真空搅拌机制备(真空度约为700 mm柱)。这种方法适于大批量生产，气 泡排除较完全，质量好。
(2)振动法：放于振动台上或用小锤轻轻敲击，使气泡漂浮上面，然后用破，这种除 气泡方法用于手工浇注成型，适于小批量生产。
(3)离心法：利用离心力的作用，除去气泡，而且可以制成金刚石磨片磨料浓度由外向内逐渐降低 的磨片。