釬焊金剛石工具以其大的排屑空間、強的化學冶金結合、高的加工效率、長的使用壽命等一系列優(yōu)勢在石材、陶瓷、光學玻璃、各類金屬、油氣鉆探、地質堪查等領域得到了廣泛的應用。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機制上。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,在高頻感應條件下進行了CVD單晶以及金剛石磨粒的釬焊試驗。利用高速攝像機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行了觀察分析。結合對金剛石磨粒和釬料的機械力學性能試驗,分析了導致不同釬料剪切強度發(fā)生變化的主要原因,建立了金剛石磨粒的剪切失效模型。試驗結果表明,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度損失,釬料對金剛石強度的侵蝕作用與釬料自身的力學性能有一定的對應關系,即當釬料自身的強度越高時,對金剛石的侵蝕也就越厲害,導致金剛石磨粒的強度值下降得也越嚴重。釬焊金剛石磨粒的最終失效形式是金剛石磨粒強度和釬料強度兩者在剪切力作用下的綜合結果。對于鎳基釬料,因溫度和釬料的侵蝕,導致金剛石的強度損失嚴重,而釬料自身的強度高,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。論文的結果對釬焊金剛石工具的生產具有一定的指導意義。
【學位單位】：華僑大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TG454;TG425
【部分圖文】：

單晶金剛石拉伸試樣示意圖

剪切強度測試示意圖

課題研究思路
【參考文獻】

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本文編號：2875733