釬焊金剛石工具以其大的排屑空間、強(qiáng)的化學(xué)冶金結(jié)合、高的加工效率、長的使用壽命等一系列優(yōu)勢在石材、陶瓷、光學(xué)玻璃、各類金屬、油氣鉆探、地質(zhì)堪查等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目前針對不同類別的釬焊金剛石工具,其研究主要集中在釬焊工藝和釬焊界面的反應(yīng)機(jī)制上。對于釬焊金剛石磨粒的失效則多為觀察斷裂后的現(xiàn)象,從而進(jìn)行推斷,缺少對釬焊金剛石磨粒失效過程的觀察及研究。本課題針對這一問題展開了研究。論文的主要工作及結(jié)論概況如下:論文以鎳基、銀基和銅基三種常用釬料為基本,選擇鉻、鈦兩種活性元素,形成了六種不同釬料,在高頻感應(yīng)條件下進(jìn)行了CVD單晶以及金剛石磨粒的釬焊試驗(yàn)。利用高速攝像機(jī)跟蹤觀察了金剛石工具在剪切過程中的失效形式,跟蹤了剪切過程中剪切力的變化情況,并對剪切后的斷面進(jìn)行了觀察分析。結(jié)合對金剛石磨粒和釬料的機(jī)械力學(xué)性能試驗(yàn),分析了導(dǎo)致不同釬料剪切強(qiáng)度發(fā)生變化的主要原因,建立了金剛石磨粒的剪切失效模型。試驗(yàn)結(jié)果表明,金剛石工具的失效形式大致可分為兩大類:(1)以鎳基釬料為代表的金剛石折斷失效;(2)以銀基釬料為代表的金剛石滑移失效。銅基釬料的金剛石工具則會根據(jù)釬焊條件不同表現(xiàn)有所不同。釬焊溫度和釬料侵蝕都會明顯造成金剛石磨粒的強(qiáng)度損失,釬料對金剛石強(qiáng)度的侵蝕作用與釬料自身的力學(xué)性能有一定的對應(yīng)關(guān)系,即當(dāng)釬料自身的強(qiáng)度越高時,對金剛石的侵蝕也就越厲害,導(dǎo)致金剛石磨粒的強(qiáng)度值下降得也越嚴(yán)重。釬焊金剛石磨粒的最終失效形式是金剛石磨粒強(qiáng)度和釬料強(qiáng)度兩者在剪切力作用下的綜合結(jié)果。對于鎳基釬料,因溫度和釬料的侵蝕,導(dǎo)致金剛石的強(qiáng)度損失嚴(yán)重,而釬料自身的強(qiáng)度高,所以表現(xiàn)為金剛石磨粒的折斷;而對于銀基釬料,因釬料自身的強(qiáng)度低,而且對金剛石磨粒的侵蝕性弱,所以表現(xiàn)為沿釬料層的滑移。論文的結(jié)果對釬焊金剛石工具的生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG454;TG425
【部分圖文】：

單晶金剛石拉伸試樣示意圖

剪切強(qiáng)度測試示意圖

課題研究思路
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 盧金斌;賀亞勛;穆云超;趙彬;王志新;;Cu-Sn-Cr真空釬焊金剛石界面微結(jié)構(gòu)分析[J];人工晶體學(xué)報(bào);2015年10期

2 章文姣;孔祥清;曲艷東;;釬焊金剛石工具研究進(jìn)展[J];科技導(dǎo)報(bào);2015年12期

3 馬伯江;樓堅(jiān)鵬;龐倩;;高頻感應(yīng)釬焊金剛石磨頭的優(yōu)化[J];金剛石與磨料磨具工程;2013年04期

4 宋立明;肖冰;丁曉陽;段端志;;多層釬焊金剛石鋸片的研制及基礎(chǔ)分析[J];金剛石與磨料磨具工程;2013年03期

5 關(guān)硯聰;鄭敏利;姚德明;;銅基釬料焊接金剛石的界面結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度[J];焊接學(xué)報(bào);2012年07期

6 郭兆翠;陳燕;蘇宏華;傅玉燦;;銅錫鈦合金真空釬焊金剛石的界面微觀結(jié)構(gòu)[J];機(jī)械工程材料;2012年06期

7 伍俏平;鄧朝暉;潘占;張榮輝;張正;;釬焊氣氛對金剛石釬焊性能的影響[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2012年04期

8 鄧朝暉;伍俏平;張高峰;張璧;;新型砂輪研究進(jìn)展及其展望[J];中國機(jī)械工程;2010年21期

9 王麗卿;吳占海;郭佳;;釬焊金剛石工具性能影響因素研究[J];機(jī)械工程師;2010年07期

10 周玉梅;張鳳林;;釬焊單層金剛石工具研究現(xiàn)狀[J];焊接技術(shù);2010年06期

本文編號：2875733