纳米镍粉对孕镶金刚石切削工具胎体性能的影响.pdf

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1、2014年第41卷第8期探矿工程(岩土钻掘工程)81纳米镍粉对孕镶金刚石切削工具胎体性能的影响高科，徐小健，谢晓波，李梦，董博，孙阳，张绪良(吉林大学建设工程学院，吉林长春130026)摘要：为减小孕镶金刚石切削工具的烧结温度对单晶金刚石性能的影响和改善切削工具胎体性能，降低烧结温度和优选胎体配方材料是很好的解决方法。在切削工具的胎体中加入适量纳米镍粉，通过对制备试样的硬度、强度和耐磨性测试及微观特征分析，综合评价该方法的可行性。结果表明：对于WC基胎体，含有纳米镍粉的胎体较不含纳米镍粉的胎体HRC提高11．9％，抗弯强度提高18．4％，耐磨性提高44．5％；对于F

2、e基胎体，含有纳米镍粉的胎体较不含纳米镍粉的胎体HRC提高19．5％，抗弯强度提高0．2％，耐磨性提高33．3％。既减小了温度对金刚石的影响，又提高了切削工具整体性能。关键词：纳米镍粉；金刚石；切削工具；胎体中图分类号：P634．41文献标识码：A文章编号：1672—7428(2014)08—0081—04EffectofNano·nickelPowderonthePerformanceofDiamondImpregnatedCuttingTools／GAOKe，XUXiao0n，XIEXiao—bo，L1Meng，DONGBo，SUNYang，ZHANGXu—li

3、ang(CollegeofConstructionEngineering，JilinUniversity，ChangchunJilin130026，China)Abstract：Thesinteringtemperaturebeingloweredandmatrixmaterialbeingselectedinthemanufacturingprocessarethegoodwaytoreducetheeffectofsinteringtemperatureonthepropertiesofdiamondandimprovematrixperformanceofcu

4、t—tingtools．Diamondimpregnatedmatrixsampleswithanappropriateamountofnano—nickelpowderwerepreparedbythevacuumhot—pressed．Thehardness，strength，frictionpropertiesandmicrostructurewereinvestigatedinordertoevaluatethefeasibilityofthismethod．TheresuhsshowthatforWC—baseddiamondimpregnatedmatr

5、ix，HRCofthematrixcontai—ningnano—nickelpowderisincreasedby11．9％．bendingstrengthby18．4％andabrasionratioby44．5％thanthoseofthematrixwithoutnano—nickelpowderrespectively：andforFe—baseddiamondimpregnatedmatrix，HRCofthematrixcon—tainingnano—nickelpowderisincreasedby19．5％．bendingstrengthbyO．2

6、％．andabrasionratioby33．3％thanthoseofthematrixwithoutnano—nickelpowderrespectively．Soaddingnano—nickelpowdertothematrixcanbothreducetheeffectofsinteringtemperatureondiamondandimprovecuttingperformance．Keywords：nano—nickelpowder；diamond；cuttingtool；matrix0引言低、胎体性能下降，或者选用高品质金刚石导致切削对孕镶金刚石切

7、削工具而言，金刚石及其包镶工具成本增加、性价比下降。用胎体材料的性能是影响其使用效果的2个主要因本文将在原有的WC基和Fe基胎体材料配方素。金刚石受温度的负面影响很大，受热温度越高，的基础上，通过改变配方中某一材料的粒度为纳米其性能下降越快，当超过850℃时，下降趋势更加明级，即将配方中部分或全部镍粉的粒度改为纳米级，显，切削岩石的效果越差j，当达到某一值时金刚利用纳米镍粉具有的低熔解度等特性来降低胎体的石将发生严重碳化而失效。因此，低温烧结对于金合金化烧结温度，此外利用纳米镍具有的高扩散性刚石保持优良性能十分必要。而低温烧结要求对应等特性提高胎体整体性能，一举