金剛石刀具制造新工藝研究

材料成型及控制工程論文，論文編號:JX1404  論文字數:19785.頁數:41

摘   要
 金剛石與一般金屬之間具有很高的界面能，致使金剛石顆粒不能被一般低熔點合金所浸潤。為了改進傳統的金剛石刀具制造工藝過程，本課題選用以Cu為基體，Ti、Sn為添加元素的新釬料對金剛石進行釬焊，能夠解決金剛石的浸潤問題。將金剛石和銅基釬料混合直接進行高溫釬焊，利用釬料在850℃時熔化將金剛石包裹住。一般在920℃以下釬焊，不會導致金剛石石墨化，并且釬料硬度適宜，在切割時容易出刃。所以采用此釬料適合制造金剛石刀具。
關鍵詞: 人造金剛石  銅基釬料  浸潤  高溫釬焊  刀具

Abstract
 There is high interfacial energy between diamond and general metals which resulting the diamond grain can't be wetted by generally low-melting-point alloys and diamond grain will peel off easily. In order to improve the traditional process, the subject of experiment and used Cu as basic,Ti, Sn as an additional element of the new material,which can solve the problem of diamond infiltration.Diamond and Cu-based alloy which will mix directly with the high temperature brazing welding, while Cu-based melt at 850 ℃ diamond is wraped. Below 920 ℃ , it will not lead to graphitization of diamond and its hardness is suitable for solder itself.,easy out in the cutting edge. So using this solder for manufacturing diamond tools.
Keywords: Artificial Diamond; Cu-Based alloy; Infiltration; High-temperature Brazing; Tool

目  錄
摘要 I
Abstract II
目  錄 III
第一章  緒 論 1
1.1 引言 1
1.2 金剛石刀具的應用 1
1.3 金剛石刀具的制造方法 2
1.4 小結 4
第二章  金剛石刀具制造工藝及研究狀況 5
2.1傳統金剛石刀具生產工藝 5
2.1.1 金剛石制粒 5
2.1.2 冷壓成型 6
2.1.3 高溫燒結 7
2.1.4 激光焊接和高頻電焊 9
2.1.5 小結 11
2.2 釬焊技術在金剛石工具制造中的現狀 11
2.2.1 釬焊的定義 12
2.2.2 國外對高溫釬焊金剛石工具的研究狀況 12
2.2.3 國內對高溫釬焊金剛石工具的研究狀況 13
第三章  金剛石刀具焊接新材料的研究 15
3.1 釬料元素與金剛石的結合機理 15
3.2 各種釬料元素對金剛石作用的分析 15
3.3 銅基釬料的試驗和成分確定 17
3.3.1 Cu-Sn-Ti合金 17
3.3.2 其他銅基合金的試驗及結果 21
3.4 小結 21
第四章  金剛石刀具制造新工藝 22
4.1金剛石刀具制造新工藝的提出 22
4.2金剛石刀具制造新工藝過程 22
4.2.1 CuSn8Ti28粉末的制備 22
4.2.2 冷壓成型 26
4.2.3 真空度的選擇和相對露點的控制 27
4.2.4 高溫釬焊工藝過程 28
4.2.5 釬焊后的處理 29
4.3其他新工藝方法 29
4.3.3 工藝過程 29
4.3.4 銀基焊料過渡層 30
4.4小結 32
第五章  機械性能測試 33
5.1 機械性能測試 33
5.2 金剛石表面顯微金相觀察 33
第六章  結論 35
參考文獻 36
致 謝 37