本文關(guān)鍵詞：晶態(tài)和非晶態(tài)Ni基釬料感應(yīng)釬焊金剛石的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：Ni基釬料的熔點(diǎn)較高,長(zhǎng)時(shí)間處于高溫環(huán)境下的金剛石磨料有產(chǎn)生熱損傷的危險(xiǎn),為了提高金剛石表面浸潤(rùn)性,減輕其表面的熱損傷和增強(qiáng)金剛石和Ni基釬料之間的結(jié)合力,為此,本研究首先將通過(guò)物理氣相沉積(PVD)技術(shù)鍍上一層Ni基合金的金剛石作為磨料感應(yīng)釬焊制作金剛石磨頭,然后用非晶Ni基釬料把金剛石磨粒感應(yīng)釬焊在鋼基體上制作成金剛石磨頭,通過(guò)這兩種方式提高釬焊金剛石工具的磨削性能。本研究以感應(yīng)釬焊金剛石磨頭為例,完成了以下具有創(chuàng)新意義的工作:(1)通過(guò)PVD技術(shù)鍍上一層Ni基合金的金剛石在其表面生成非晶Ni基薄膜,而且其表面鍍層均勻分布。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)釬料對(duì)有鍍層的釬焊金剛石潤(rùn)濕性非常好,這能增強(qiáng)釬料對(duì)有鍍層金剛石把持強(qiáng)度。(2)對(duì)非晶釬料進(jìn)行熱分析,發(fā)現(xiàn)非晶Ni基釬料熔化溫度大約在957.1~1040.2℃,與晶態(tài)Ni基釬料相比,非晶Ni基釬料開(kāi)始熔化溫度低,其熔化溫度范圍窄,有利于減輕金剛石的熱損傷。(3)通過(guò)磨削試驗(yàn)研究磨頭磨削ZL102鋁合金磨削弧區(qū)溫度和材料去除率,在磨削140分鐘以后磨削溫度基本穩(wěn)定,釬焊鍍膜金剛石磨頭比釬焊無(wú)鍍膜金剛石磨頭低35℃左右;釬焊鍍膜金剛石磨頭比釬焊無(wú)鍍膜金剛石磨頭材料去除率多,且隨著磨削進(jìn)行,釬焊鍍膜金剛石磨頭磨削效率越來(lái)越高。(4)通過(guò)磨削試驗(yàn)研究磨頭磨削工程陶瓷磨削弧區(qū)溫度和材料去除率,非晶釬料釬焊的金剛石磨頭其溫度變化不是很大,而晶態(tài)釬料釬焊的金剛石磨頭卻具有較大的溫度變化,在磨削到90分鐘時(shí),晶態(tài)釬料釬焊金剛石磨頭比非晶釬料的高25%左右;在進(jìn)給載荷為7.5N時(shí),磨削90分鐘后,晶態(tài)釬料釬焊金剛石磨頭磨削工程陶瓷磨時(shí)材料去除率比非晶釬焊金剛石磨頭的少30%左右。本研究采用多組合方式解決了金剛石磨粒的熱損傷的難題,研究了釬焊金剛石工具在磨削加工中的應(yīng)用,在金剛石表面鍍膜和釬料方面進(jìn)行大膽的嘗試,為金剛石工具廣泛的應(yīng)用提供了理論和試驗(yàn)依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：感應(yīng)釬焊 物理氣相沉積 非晶釬料 磨削弧區(qū)溫度 材料去除率
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG454
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-10
• 1 緒論10-24
• 1.1 金剛石工具磨削加工硬脆材料的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2 傳統(tǒng)金剛石工具的特點(diǎn)及研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 電鍍金剛石工具的特點(diǎn)及研究現(xiàn)狀11
• 1.2.2 燒結(jié)金剛石工具的特點(diǎn)及研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 釬焊金剛石工具的特點(diǎn)及制造方法12-14
• 1.3.1 釬焊金剛石的特點(diǎn)12-13
• 1.3.2 釬焊金剛石工具的制造方法13-14
• 1.4 釬料的研究現(xiàn)狀14-18
• 1.4.1 晶態(tài)釬料研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4.2 非晶釬料的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.5 金剛石表面金屬化研究現(xiàn)狀18-19
• 1.6 釬焊金剛石工具存在的問(wèn)題19-20
• 1.7 本課題的構(gòu)想及可行性20-22
• 1.7.1 本課題的構(gòu)想20
• 1.7.2 本課題的可行性分析20-22
• 1.8 本課題研究的目的、意義及擬開(kāi)展的工作22-24
• 1.8.1 本課題研究的目的22
• 1.8.2 本課題研究的意義22
• 1.8.3 本課題研究擬開(kāi)展的工作22-24
• 2 試驗(yàn)方法24-35
• 2.1 釬焊試驗(yàn)材料24-25
• 2.1.1 金剛石磨粒選擇24
• 2.1.2 基體選擇24
• 2.1.3 釬料選擇24-25
• 2.2 感應(yīng)釬焊試驗(yàn)裝置25-28
• 2.2.1 真空鍍膜機(jī)25-26
• 2.2.2 感應(yīng)釬焊裝置26-28
• 2.3 磨削試驗(yàn)裝置28-32
• 2.3.1 高速磨削裝置28
• 2.3.2 數(shù)控磨削裝置28-30
• 2.3.3 測(cè)溫裝置30-32
• 2.4 試驗(yàn)工藝路線(xiàn)32
• 2.5 試樣表征分析32-35
• 2.5.1 表征試樣制備32-33
• 2.5.2 物相分析及形貌觀(guān)察33-34
• 2.5.3 熱分析及能譜分析34
• 2.5.4 硬度測(cè)試34-35
• 3 晶態(tài)Ni基釬料感應(yīng)釬焊PVD處理后金剛石的研究35-47
• 3.1 晶態(tài)Ni基釬料物相分析及熱分析35-37
• 3.1.1 晶態(tài)Ni基釬料物相分析35-36
• 3.1.2 晶態(tài)Ni基釬料熱分析36-37
• 3.2 金剛石PVD處理后表征分析37-39
• 3.2.1 金剛石沉積膜表面形貌分析37-38
• 3.2.2 金剛石沉積膜的成分及厚度分析38-39
• 3.2.3 金剛石沉積膜的物相分析39
• 3.3 晶態(tài)Ni基釬料感應(yīng)釬焊PVD處理金剛石的工藝路線(xiàn)39-40
• 3.4 晶態(tài)Ni基釬料感應(yīng)釬焊金剛石磨頭的理化分析40-45
• 3.4.1 感應(yīng)釬焊后金剛石磨頭表面形貌40-41
• 3.4.2 釬焊后Ni基釬料與基體界面結(jié)構(gòu)41-43
• 3.4.3 感應(yīng)釬焊后金剛石表面形貌43-44
• 3.4.4 釬焊后金剛石表面碳化物物相分析44-45
• 3.5 本章小結(jié)45-47
• 4 非晶態(tài)Ni基釬料感應(yīng)釬焊金剛石的研究47-58
• 4.1 非晶態(tài)Ni基釬料物相分析及熱分析47-51
• 4.1.1 非晶態(tài)Ni基釬料物相分析47-49
• 4.1.2 非晶態(tài)Ni基釬料熱分析49-50
• 4.1.3 非晶態(tài)Ni基釬料感應(yīng)釬焊金剛石的工藝路線(xiàn)50-51
• 4.2 非晶態(tài)Ni基釬料感應(yīng)釬焊金剛石磨頭的理化分析51-56
• 4.2.1 釬焊后金剛石磨頭表面形貌51-52
• 4.2.2 感應(yīng)釬焊后非晶Ni基釬料與基體界面結(jié)構(gòu)52-53
• 4.2.3 釬料層的研究53-55
• 4.2.4 釬焊后金剛石表面形貌55-56
• 4.3 本章小結(jié)56-58
• 5 磨削試驗(yàn)58-79
• 5.1 金剛石磨粒磨損研究58-61
• 5.1.1 金剛石磨粒磨損機(jī)理的研究58-59
• 5.1.2 金剛石磨粒磨損形式59-61
• 5.2 材料去除機(jī)理的研究61-63
• 5.2.1 ZL102鑄造鋁合金材料去除機(jī)理的研究61
• 5.2.2 工程陶瓷材料去除機(jī)理的研究61-63
• 5.3 磨削溫度的研究63-66
• 5.3.1 磨削中磨削弧區(qū)溫度測(cè)量原理63-64
• 5.3.2 工程陶瓷磨削弧區(qū)溫度測(cè)量64-65
• 5.3.3 ZL102鋁合金柱面磨削弧區(qū)溫度測(cè)量65-66
• 5.4 鍍膜金剛石磨頭磨削ZL102鋁合金性能的研究66-68
• 5.4.1 鍍膜金剛石磨頭磨削ZL102鋁合金金剛石脫落率研究66-67
• 5.4.2 鍍膜金剛石磨頭磨削ZL102鋁合金材料去除率研究67-68
• 5.4.3 鍍膜金剛石磨頭磨削ZL102鋁合金磨削弧區(qū)溫度研究68
• 5.5 非晶釬料釬焊金剛石磨頭磨削ZL102鋁合金性能的研究68-70
• 5.5.1 非晶釬料釬焊金剛石磨頭磨削ZL102鋁合金材料去除率研究68-69
• 5.5.2 非晶釬料釬焊金剛石磨頭磨削ZL102鋁合金磨削弧區(qū)溫度研究69-70
• 5.6 非晶釬料釬焊金剛石磨頭磨削工程陶瓷性能的研究70-77
• 5.6.1 進(jìn)給速度對(duì)磨頭磨損和磨頭溫度影響的研究70-71
• 5.6.2 兩種磨頭磨削工程陶瓷時(shí)材料去除率變化規(guī)律71-73
• 5.6.3 進(jìn)給載荷對(duì)工程陶瓷磨削中材料去除率影響73-74
• 5.6.4 兩種磨頭磨削工程陶瓷時(shí)磨削弧區(qū)溫度變化規(guī)律74-76
• 5.6.5 進(jìn)給載荷對(duì)工程陶瓷磨削中磨削弧區(qū)溫度影響76-77
• 5.7 本章小結(jié)77-79
• 6 結(jié)論與展望79-81
• 6.1 主要結(jié)論79-80
• 6.2 主要展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-87
• 致謝87-88
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文88
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與項(xiàng)目及獲獎(jiǎng)88-89

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本文編號(hào)：419161