金(jin)剛(gang)石磨片磨料材料刀具的現(xian)狀與(yu)發(fa)展方向

由于(yu)金(jin)剛(gang)石磨(mo)片(pian)(pian)磨(mo)料(liao)(liao)(liao)(liao)刀(dao)具(ju)(ju)材料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)耐磨(mo)性(xing)(xing)和強韌性(xing)(xing)不易兼顧，因此使用者只(zhi)能根據具(ju)(ju)體加工對象(xiang)和加工條件在眾多金(jin)剛(gang)石磨(mo)片(pian)(pian)磨(mo)料(liao)(liao)(liao)(liao)牌號中選(xuan)擇適用的(de)(de)(de)刀(dao)具(ju)(ju)材料(liao)(liao)(liao)(liao)，這給金(jin)剛(gang)石磨(mo)片(pian)(pian)磨(mo)料(liao)(liao)(liao)(liao)刀(dao)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)選(xuan)用和管理帶來諸多不便。為(wei)進一步(bu)改善金(jin)剛(gang)石磨(mo)片(pian)(pian)磨(mo)料(liao)(liao)(liao)(liao)刀(dao)具(ju)(ju)材料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)綜合切削(xue)性(xing)(xing)能，目(mu)前(qian)的(de)(de)(de)研究熱點(dian)主(zhu)要包括以下幾(ji)個方面：

(1) 細化晶粒

通過細(xi)化硬(ying)質(zhi)(zhi)相(xiang)晶(jing)(jing)粒(li)(li)度(du)、增(zeng)大硬(ying)質(zhi)(zhi)相(xiang)晶(jing)(jing)間(jian)表面(mian)積、增(zeng)強(qiang)晶(jing)(jing)粒(li)(li)間(jian)結合(he)力(li)，可(ke)使金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)磨(mo)(mo)(mo)(mo)片(pian)磨(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)刀(dao)具材(cai)料(liao)的(de)強(qiang)度(du)和耐磨(mo)(mo)(mo)(mo)性均得到(dao)提(ti)(ti)(ti)高(gao)。當WC晶(jing)(jing)粒(li)(li)尺(chi)寸減小到(dao)亞微(wei)米以下時(shi)，材(cai)料(liao)的(de)硬(ying)度(du)、韌(ren)性、強(qiang)度(du)、耐磨(mo)(mo)(mo)(mo)性等(deng)均可(ke)提(ti)(ti)(ti)高(gao)，達(da)到(dao)完(wan)全(quan)致密化所需溫度(du)也可(ke)降低。普(pu)通金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)磨(mo)(mo)(mo)(mo)片(pian)磨(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)晶(jing)(jing)粒(li)(li)度(du)為3——5μm，細(xi)晶(jing)(jing)粒(li)(li)金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)磨(mo)(mo)(mo)(mo)片(pian)磨(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)晶(jing)(jing)粒(li)(li)度(du)為1——1.5μm(微(wei)米級)，超細(xi)晶(jing)(jing)粒(li)(li)金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)磨(mo)(mo)(mo)(mo)片(pian)磨(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)晶(jing)(jing)粒(li)(li)度(du)可(ke)達(da)0.5μm以下(亞微(wei)米、納米級)。超細(xi)晶(jing)(jing)粒(li)(li)金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)磨(mo)(mo)(mo)(mo)片(pian)磨(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)與(yu)成分(fen)相(xiang)同的(de)普(pu)通金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)磨(mo)(mo)(mo)(mo)片(pian)磨(mo)(mo)(mo)(mo)料(liao)相(xiang)比(bi)，硬(ying)度(du)可(ke)提(ti)(ti)(ti)高(gao)2HRA以上，抗彎強(qiang)度(du)可(ke)提(ti)(ti)(ti)高(gao)600——800MPa。

常用的晶粒(li)細(xi)化(hua)工(gong)藝方(fang)法(fa)(fa)主要(yao)有物(wu)理氣(qi)相(xiang)沉積(ji)(ji)法(fa)(fa)、化(hua)學氣(qi)相(xiang)沉積(ji)(ji)法(fa)(fa)、等(deng)離子體(ti)沉積(ji)(ji)法(fa)(fa)、機(ji)械磨(mo)片(pian)化(hua)法(fa)(fa)等(deng)。等(deng)徑側向擠壓法(fa)(fa)(ECAE)是一種很有發展前途的晶粒(li)細(xi)化(hua)工(gong)藝方(fang)法(fa)(fa)。該方(fang)法(fa)(fa)是將粉體(ti)置于模具中，并(bing)沿(yan)某一與擠壓方(fang)向不同(也不相(xiang)反)的方(fang)向擠出(chu)，且擠壓時的橫(heng)截(jie)面積(ji)(ji)不變(bian)。經過ECAE工(gong)藝加(jia)工(gong)的粉體(ti)晶粒(li)可(ke)明(ming)顯細(xi)化(hua)。

由于上述晶粒(li)細化工(gong)藝方(fang)法仍不夠成(cheng)熟，因(yin)(yin)此(ci)在金(jin)剛(gang)石(shi)磨(mo)片磨(mo)料(liao)(liao)燒(shao)結過程中納米晶粒(li)容易瘋長成(cheng)粗大晶粒(li)，而晶粒(li)普遍長大將導致材料(liao)(liao)強(qiang)度下降，單個(ge)的粗大WC晶粒(li)則(ze)常常是引起(qi)材料(liao)(liao)斷(duan)裂(lie)的重(zhong)要因(yin)(yin)素。另一(yi)(yi)方(fang)面，細晶粒(li)金(jin)剛(gang)石(shi)磨(mo)片磨(mo)料(liao)(liao)的價格較為昂貴，對其推廣(guang)應(ying)用也(ye)起(qi)到(dao)一(yi)(yi)定(ding)制約(yue)作用。

磨片的合(he)理選用—濃度

金(jin)剛(gang)石磨(mo)(mo)片采用(yong)(yong)的超硬磨(mo)(mo)料(liao)表面又有鍍(du)(du)(du)金(jin)屬(shu)衣(yi)(yi)（金(jin)屬(shu)鍍(du)(du)(du)層(ceng)可(ke)(ke)起到(dao)補強增韌，減(jian)緩熱沖擊以及在磨(mo)(mo)粒(li)與結(jie)合(he)(he)劑(ji)之(zhi)間(jian)起結(jie)合(he)(he)橋作用(yong)(yong)，可(ke)(ke)提高金(jin)剛(gang)石磨(mo)(mo)片使(shi)用(yong)(yong)性能(neng)）和不(bu)鍍(du)(du)(du)金(jin)屬(shu)衣(yi)(yi)兩(liang)種(zhong)，應根據結(jie)合(he)(he)劑(ji)種(zhong)類、工件材料(liao)、干磨(mo)(mo)和濕磨(mo)(mo)等不(bu)同條件選擇。干磨(mo)(mo)一般選用(yong)(yong)銅(tong)衣(yi)(yi)，如RVD-Cu、CBN-Cu；濕磨(mo)(mo)選用(yong)(yong)鎳衣(yi)(yi)，如RVD-Ni、CBN-Ni。當前，鍍(du)(du)(du)覆(fu)金(jin)屬(shu)已由鎳、銅(tong)發展(zhan)到(dao)鈦(tai)、鎢合(he)(he)金(jin)、非金(jin)屬(shu)陶瓷等，由單一鍍(du)(du)(du)層(ceng)發展(zhan)到(dao)復合(he)(he)鍍(du)(du)(du)層(ceng)，并已由磨(mo)(mo)粒(li)鍍(du)(du)(du)覆(fu)發展(zhan)到(dao)微粉鍍(du)(du)(du)覆(fu)。

金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)磨(mo)片(pian)的濃(nong)(nong)度(du)不能選(xuan)得太低(di)，高深度(du)可帶來(lai)高的磨(mo)削(xue)比，200%濃(nong)(nong)度(du)的金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)實際上是一(yi)種以金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)為輔料的普通磨(mo)片(pian)，一(yi)般不推薦使用。目前，高速(su)磨(mo)削(xue)采用較(jiao)(jiao)高濃(nong)(nong)度(du)，陶(tao)(tao)瓷結合劑CBN磨(mo)片(pian)的濃(nong)(nong)度(du)磨(mo)削(xue)均采用較(jiao)(jiao)高濃(nong)(nong)度(du)，陶(tao)(tao)瓷結合劑CBN磨(mo)片(pian)的濃(nong)(nong)度(du)一(yi)般選(xuan)擇125%以上，如(ru)進口配套的陶(tao)(tao)瓷CBN磨(mo)片(pian)，其(qi)濃(nong)(nong)度(du)一(yi)般均為175%~200%。

金剛(gang)石磨片磨盤刀具的應用促進耐(nai)磨鑄件的快速(su)發展

' 目前(qian)，電(dian)(dian)鍍(du)金剛石(shi)鉆頭公(gong)司，隨著制造(zao)業的(de)(de)快速發展，和對產品質量(liang)的(de)(de)提升，越來(lai)(lai)越多的(de)(de)耐(nai)磨(mo)鑄(zhu)(zhu)件廣(guang)泛應用于礦山機(ji)(ji)械，電(dian)(dian)力(li)設備，重工(gong)機(ji)(ji)械，耐(nai)火材料等(deng)領(ling)域(yu)。但耐(nai)磨(mo)鑄(zhu)(zhu)件經(jing)常出現(xian)(xian)表面不(bu)規整，硬(ying)度不(bu)均，存在夾砂，氣(qi)孔和硬(ying)質點等(deng)問(wen)題，導致加(jia)(jia)(jia)工(gong)困(kun)難(nan)，另外(wai)，不(bu)問(wen)耐(nai)磨(mo)鑄(zhu)(zhu)件在加(jia)(jia)(jia)工(gong)過程中產生較(jiao)大的(de)(de)切(qie)削力(li)和切(qie)削熱(re)，產生表面硬(ying)化或(huo)機(ji)(ji)床震(zhen)動(dong)，如此一來(lai)(lai)，會加(jia)(jia)(jia)劇刀(dao)具的(de)(de)磨(mo)損(sun)，雖然目前(qian)刀(dao)具行業的(de)(de)主流(liu)刀(dao)具是金剛石(shi)磨(mo)片磨(mo)料刀(dao)具，但金剛石(shi)磨(mo)片磨(mo)料刀(dao)具加(jia)(jia)(jia)工(gong)耐(nai)磨(mo)鑄(zhu)(zhu)件時(shi)常出現(xian)(xian)劇烈磨(mo)損(sun)，崩刃燒刀(dao)等(deng)現(xian)(xian)象(xiang)，致使制造(zao)業的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)工(gong)成(cheng)本(ben)增加(jia)(jia)(jia)。

針對(dui)耐磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)鑄件(jian)應采用金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)(shi)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)刀片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)，金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)(shi)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)刀片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)和(he)金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)(shi)刀具(ju)統(tong)稱(cheng)為超(chao)硬(ying)刀具(ju)，在加工(gong)高硬(ying)度黑(hei)色金(jin)(jin)屬材料方(fang)面，金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)(shi)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)刀片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)有(you)很好的優勢(shi)。金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)(shi)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)刀片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)包(bao)括整體(ti)(ti)式金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)(shi)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)刀片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)和(he)焊接(jie)式金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)(shi)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)刀片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)。焊接(jie)式金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)(shi)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)刀片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)是(shi)將立(li)方(fang)氮化硼(peng)復合(he)層直接(jie)焊接(jie)到金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)(shi)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)料刀具(ju)上，比較(jiao)適(shi)合(he)精加工(gong)工(gong)序。整體(ti)(ti)式金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)(shi)(shi)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)刀片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)是(shi)通體(ti)(ti)都(dou)是(shi)立(li)方(fang)氮化硼(peng)材質，粗加工(gong)，精加工(gong)均可。