電鍍金剛石線鋸因較高的切削效率、對環(huán)境的污染小、生產(chǎn)和制造成本較低等優(yōu)點,在脆性材料切割加工領(lǐng)域應(yīng)用較廣。隨著光伏硅切片等行業(yè)的技術(shù)發(fā)展,對電鍍金剛石線鋸使用性能的要求越來越高。電鍍金剛石線鋸的制備是采用復(fù)合電鍍方法將金剛石磨粒固結(jié)在金屬線基體表面,鍍鎳層的力學(xué)性能對金剛石線鋸表面的金剛石磨粒把持力和金剛石線鋸的力學(xué)性能有重要影響,甚至決定了電鍍金剛石線鋸的使用性能及壽命。本文利用有限元分析的方法,分析了鍍鎳層性能對電鍍金剛石線鋸表面磨粒的把持力和電鍍金剛石線鋸的拉伸、扭轉(zhuǎn)力學(xué)性能的影響,完成了電鍍金剛石線鋸的鋸切單晶硅試驗、拉伸和扭轉(zhuǎn)試驗,研究工作對完善電鍍金剛石線鋸的質(zhì)量檢測和評價體系具有重要意義。本文主要研究工作歸納如下:采用T9A鋼材板式試件代替電鍍金剛石線鋸母線基體,設(shè)計了電鍍試驗。依據(jù)工業(yè)中生產(chǎn)Φ65μm電鍍金剛石線鋸的制造工藝參數(shù),制備了 T9A鋼材板式電鍍試件。利用納米壓痕儀、X射線衍射儀對試件進(jìn)行了力學(xué)性能測試,得到了鍍鎳層的硬度、彈性模量、殘余壓應(yīng)力和鍍鎳層與試件基體的結(jié)合強(qiáng)度。分別建立了雙錐型以及八面體型金剛石磨粒的有限元模型,分析了在鋸切加工過程中金剛石磨粒的受... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１電鍍金剛石線結(jié)構(gòu)圖【９Ｊ??

第１章緒論??差的問題，嚴(yán)重降低線鋸的使用壽命。??１．３．２金剛石磨粒把持力的評價方法??評價金剛石磨粒把持力的方法很多，總的來說可以歸為３類，分別是定性法、??定量法以及有限元分析法。定性法操作簡單，可以對金剛石磨粒的把持力進(jìn)行定??性的評價，多采用形貌分析，電子探針等手段，或者采用對比分析與側(cè)面表征相??結(jié)合的形式，對金剛石磨粒的把持力進(jìn)行評估％２６］。李瑞Ｍ采用了刮磨的方式檢??測金剛石把持力。利用ＧＣｒｌ５金屬片（ＨＲＣ＝５４）反復(fù)在金剛石線鋸上刮擦５次，??將刮擦后得線鋸放入顯微鏡下觀察，磨粒固結(jié)情況完好。然后繼續(xù)刮磨線鋸５０??次再次觀察，有少量線鋸脫落則說明磨料的固結(jié)程度良好。作者通過這種方法檢??測了自制線鋸是否復(fù)合預(yù)期要求。ＳｔｅｖｅｎｔＷ給出了以金屬鈷作為基體的金剛石受??力模型，如圖１－３所示，金剛石磨粒受到接觸力，壓縮應(yīng)力以及摩擦力的共同作??用，并且給出了這三個力的作用關(guān)系如下，??Ｒ＝（接觸面積）（基體壓應(yīng)力）（金剛石／基體摩擦力）?（１－１）??（接觸力）??式中，接觸面積按圖１－２所示，金剛石磨粒的吐露高度較高，表面光滑等因素都??會使金剛石磨粒的接觸面積減少。作者認(rèn)為，當(dāng)Ｒ的值大于１時可表明金剛石磨??粒被很好的鑲嵌在金屬基體上。??接觸力…．ｉ…．?：??＼?加工…??出刃高度?ｔ?￣??＾１?結(jié)合面摩??壓應(yīng)力?＇?金剛石／ｓ體結(jié)??合麵??圖１－２金剛石受力模型ＰＭ??定量法是指在一定的條件下，利用相關(guān)方法或設(shè)備測量和表征金剛石磨粒的??５??

第１章緒論??式中，／２是金剛石受力大小，ｄ是磨料直徑，Ｑ是表面結(jié)合力，＾是結(jié)合劑的抗拉??強(qiáng)度。當(dāng)試樣發(fā)生拉伸破斷時，根據(jù)試件截面的力平衡方程可計算基體對磨粒的??把持力，??＝?ｎ＼ｆ＼?＋?ｎｉｆｉ?）?（１－６）??Ｆ－［Ａ－－ｎｄｎｘ－Ａ＾］ｅ２??￣??（１－７）??＾－ｎｘ＋ｎ２）ｎｄ２??式中，ｍ、《２為斷面包含的磨粒數(shù)；／ｉ、／２為單顆金剛石磨粒所受的力，Ｎ；?ｄ為??試樣的斷面的面積，ｍｍ２；扁為氣孔的面積，ｍｍ２；?ｅ２為結(jié)合劑抗拉強(qiáng)度。??￣￣＾金剛石——??ｆ?Ｊ???實際模型?理想化模型??（ａ）克服化學(xué)結(jié)合力與表面力的脫落模型??ｒｔ?ｎ?ｒｌｉｈ??基體＾丨，獅＞??實際模型?理想化模型??（ｂ）克服機(jī)械鑲嵌力和表面作用力脫落模型??圖１－３金剛石磨粒脫落模型??定性法和定量法雖然能反映基體對金剛石磨粒的把持情況，但是并沒有給出??確定的判斷條件說明金剛石是否脫落，因此，判斷金剛石是否處于臨界脫落狀態(tài)??成為了一些學(xué)者的研究內(nèi)容。Ｘｕｍ］認(rèn)為金剛石磨粒脫落過程實際上是金剛石與基??體間界面產(chǎn)生位移，當(dāng)該位移累計到一定程度時界面產(chǎn)生破斷分離導(dǎo)致磨粒脫落，??作者采用粘結(jié)區(qū)域技術(shù)（ｃｏｈｅｓｉｖｅ?ｚｏｎｅ?ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ?ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ＣＺＭ）建立了金剛石??７??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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[3]電鍍金剛石線鋸制造工藝及其性能的研究[D]. 張景濤.青島科技大學(xué) 2013
[4]鐵基金剛石鋸片的制備及性能研究[D]. 鄭虎春.中南大學(xué) 2011
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本文編號：2964891