氧含量对金刚石工具胎体力学性能的影响

氧含量对金刚石工具胎体力学性能的影响
氧含量对金刚石工具胎体力学性能的影响

力学性能作业

第一章 1什么是材料力学性能?什么是材料力学性能指标?主要有哪些?影响因素是什么? 2 材料力学性能主要表征有哪些?举例说明应用。如何得到材料的力学性能? 3金属拉伸试验经历哪几个阶段?拉伸试验可以测定哪些力学性能?4拉伸曲线有何作用?拉伸曲线各段图形分别意味着什么? 5不同材料的拉伸曲线相同吗?为什么? 6材料的拉伸应力应变曲线发现了哪几个关键点?这几个关键点分别有何意义? 7塑性材料和脆性材料的应力应变曲线有何不同? 8 弹性变形的实质是什么? 9弹性模量E的物理意义?E是一个特殊的力性指标,表现在哪里?10比例极限、弹性极限、屈服极限有何异同? 11你学习了哪几个弹性指标? 12弹性不完整性包括哪些方面? 13 什么是滞弹性?举例说明滞弹性的应用? 14内耗、循环韧性、包申格效应? 15什么是屈服强度?如何度量屈服强度? 16如何强化屈服强度? 17屈服强度的影响因素有哪些? 18 屈服强度的实际意义?

19真实应力应变曲线与工程应力应变曲线有何不同?有何意义?真实应力应变曲线的关键点是哪个点? 20什么是应变硬化指数n?有何特殊的物理意义?有何实际意义? 21 什么是颈缩?颈缩条件、颈缩点意义? 22 抗拉强度σb和实际意义。 23塑性及其表示和实际意义; 24静力韧度的物理意义。 25静拉伸的断口形式; 26静拉伸断口三要素及其意义; 27解理断裂及其微观断口特征; (27解理面、解理刻面、解理台阶、河流花样; 28解理舌、二次解理、撕裂棱;) 29穿晶断裂、沿晶断裂;脆性断裂、韧性断裂; 30微孔聚集断裂及其微观断口特征。 第二章 1应力状态软性系数α及其意义; 2压缩、弯曲、扭转各有什么主要特点? 3 缺口试样在弹性状态和塑性状态下的应力分布特点; 4缺口效应及其产生原因; 5缺口强化; 6应力集中系数和缺口敏感度; 7什么是金属硬度?意义何在?

织构的测定

第二节织构类型 2.1.形变织构:经金属塑性加工的材料,如经拉拔﹑挤压的线材或经轧制的金属板材,在塑性变形过程中常沿原子最密集的晶面发生滑移。滑移过程中,晶体连同其滑移面将发生转动,从而引起多晶体中晶粒方位出现一定程度的有序化。这种由于冷变形而在变形金属中直接产生的晶粒择优取向称为形变织构。形变织构常有纤维织构、板织构等几种类型。 1)纤维织构金属材料中的晶粒以某一结晶学方向平行于(或接近平行于)线轴方向的择优取向。 具有纤维织构的材料围绕线轴有旋转对称性,即晶粒围绕纤维轴的所有取向的几率是相等的。例如冷拉铝线,其中多数晶粒的[111]方向平行于线轴方向,其余则对线轴有不同程度的偏离,呈漫散分布。这种线材的织构称[111]纤维织构。纤维织构是最简单的择优取向,因其只牵涉一个线轴方向,需要解决的结晶学问题仅为确定纤维轴的指数。纤维织构的类型和完整度(即取向分布的漫散程度)主要和材料的组成、晶体结构类型和变形工艺有关。 除冷拉和挤压工艺外,有时由热浸﹑电沉积或蒸发形成的材料的涂覆层以及材料经氧化和腐蚀后表层所生成的产物都可能产生纤维织构。在实际材料中经常存在不止一种的纤维织构,如铜线中<111>和<100>织构同时出现。 2)板织构在轧制过程中,随着板材的厚度逐步减小,长度不断延伸,多数晶粒不仅倾向于以某一晶向平行于材料的某一特定外观方向,同时还以某一晶面(hkl)平行于材料的特定外观平面(板材表面),这种类型的择优取向称为板织构,一般以(hkl)[hkl]表示,晶粒取向的漫散程度也按两个特征来描述。 图8-1 轧制后部分晶粒取向示意图 如图为经轧制后的纯铁板材的部分晶粒取向示意图﹐其(100)面平行于轧面,[011]方向平行于轧向﹐说明该板材具有一种(100)[011]织构。 2.2 再结晶织构 具有形变织构的冷加工金属,经过退火、发生再结晶以后,通常仍具有择优取向,称为退火织构或再结晶织构。 再结晶织构依赖于所牵涉的再结晶过程,分为初次再结晶和二次再结晶织构。对

金刚石工具制造复习题-2013春

树脂结合剂的磨具基体材料和结合剂材料是铸铝合金酚醛树脂(或聚酰亚胺)树脂CBN砂轮的硬化温度是多少220℃ PCBN的维氏硬度(HV)是多少8000-9000 金刚石工具原材料中液态石蜡的作用 当前绳锯长度最大达多少米60米 对于不同的结合剂具有不同的烧结温度,大多数金属粉末的烧结温度约为其熔点的多少2/3 国内外通用的金刚石浓度表示方法是,工作层内磨料所占体积比为多少时,金刚石含量0.88g/cm3,规定为100%浓度25% 金刚石砂轮的四种基本类型是树脂砂轮、陶瓷砂轮、金属砂轮、电镀砂轮 PCD刀具适合加工对象有色金属 PCD刀具合适的焊接温度低于700℃ 常用金刚石工具有 论述PCBN刀具的性能特点和应用范围?性能特点:1) 具有很高的硬度和耐磨性2) 具有很高的热稳定性和高温硬度3) 具有较高的化学稳定性4) 具有良好的导热性5) 具有较低的摩擦系数。 应用范围:1) 适用于高速及超高速切削加工技术2) 硬态切削加工技术的最佳刀具材料3) 进行干切削加工工艺的理想刀具材料4) 适应于自动化加工及难加工材料加工 绳锯串珠的结构包括基体孕镶胎体 锯片的结构形式圆锯片排锯线锯绳锯链锯 PCD的维氏硬度(HV)是多少,为硬质合金的多少倍8000 80-120 PCBN刀具的制造环节包括合成切割焊接刃磨 金刚石拉丝模适合拉制那种丝材硬金属丝 何为PCBN红硬性?PCBN在高温状态下表现出来的硬度性能,可达1400℃。拉丝模材质有合金钢硬质合金天然金刚石聚晶金刚石CVD涂层陶瓷 何谓金刚石工具? 金刚石制品类型工具类器件类 新型开发的金刚石工具指哪几种?PCDPCBN刀具、金刚石绳锯、CBN砂轮、金刚石拉丝模 论述拉丝模结构形式和材质对使用寿命的影响?分为“入口区、润滑区、工作区、定径区、出口区”五个区间。 磨削钛合金最好的砂轮是CBN砂轮 绳锯的密封材料硫化橡胶或塑料 PCD刀具设计原则要点?合理选择PCD粒度;合理选择PCD刀片厚度;刀具几何参数与结构设计;PCD刀具的切削参数与失效机理 聚晶拉丝模的优缺点和应用范围? 何谓金刚石绳锯? 何谓拉丝模? PCBN刀具使用哪些粘结剂及其各自用途? CBN含量(%)-粘结剂种类-主要用途 ~60-TiN-淬火钢 ~70-TiC-铸铁 ~70-Al2O3-铸铁 ~90-AlN-高强度铸铁 ~80-Co-耐热合金钢铸铁

Mg-Gd-(Y)合金中溶质拖曳效应对织构演变及力学性能的影响

Mg-Gd-(Y)合金中溶质拖曳效应对织构演变及力学性能的影响镁合金中基面滑移和孪生是主要的变形模式,这是镁合金中形成强织构的原因。研究表明稀土的添加可以有效的弱化织构,从而提高镁合金的成形性能。 但镁稀土合金的织构演变依然依赖于合金元素匹配及热加工工艺。开展镁合金织构弱化机理的研究尤为重要。 目前有关镁稀土合金织构弱化机理的讨论主要聚焦于稀土溶质原子的拖曳效应。而且溶质原子对位错的拖曳会导致动态应变时效(DSA)效应,而DSA效应的表现为拉伸曲线上的锯齿状波动。 所以,稀土溶质的拖曳效应会对镁合金的织构演变和力学性能产生影响。但有关于镁合金中溶质拖曳效应的实验研究非常缺乏。 本文采用电子背散射衍射分析(EBSD)、高角度环形暗场扫描透射电镜(HAADF-STEM)和高温拉伸实验手段研究Mg-Gd-(Y)合金中的溶质拖曳效应对织构演变和力学性能的影响。研究结果表明:相同变形条件下,Mg-1wt.%Gd合金中有较多的剪切带,织构也比对比合金AZ31的织构弱。 不同温度反挤压的Mg-1wt.%Gd样品的EBSD结果表明Mg-1wt.%Gd在400℃反挤压第一次出现了稀土织构<2111>。针对Mg-1wt.%Gd合金中出现稀土织构<2111>//挤压方向(ED)的样品,利用HAADF-STEM表征,发现了大量的<c+a>非基面位错开动,并且在剪切带内的小角度晶界附近,发现Gd原子在伯氏矢量为1/3<1120>的位错上偏聚。 溶质原子在基面位错上的偏聚,对基面位错产生拖曳作用,阻碍基面位错的滑移,增加非基面滑移的比例,增强了Mg-1wt.%Gd合金的协调性变形,最终有效弱化合金织构。Mg-2wt.%Gd和GW83(Mg-8wt.%Gd-3wt.%Y)合金的高温拉伸结果表

金刚石工具分类及属性

金刚石工具的分类及属性 Diamond Tools 金刚石工具是指用结合剂把金刚石(一般指人造金刚石)或者立方氮化硼制作成一定形状、结构、尺寸,并用于加工的工具产品。金刚石工具如果按照用途分,可以分为金刚石磨削工具、金刚石锯切工具、金刚石刀具、金刚石钻探工具、修整工具和拉丝模等。在上一篇《超硬磨具的分类及属性》中,这里把超硬磨具也就是金刚石磨削工具独立出来了,其余的归入本分类中。以下是详细的分类及属性。

如图1所示,金刚石工具目前在这里被分为9个二级分类和24个三级分类。针对产品数量众多的产品,比如金刚石锯片和,金刚石绳锯、线锯和金刚石刀具等添加了属性,对于数量少的目前只给出了商标和型号两个属性,具体如下: 一、Diamond Saw Blades 金刚石锯片 金刚石锯片一般是指金刚石圆锯片(Circular Saw Blades ),但金刚石带锯(Band Saw

Blades )和金刚石排锯(Gang Saw Blades )也应归属于金刚石锯片。金刚石锯片是一种切割工具,广泛应用于石材,陶瓷等硬脆材料的加工。金刚石锯片主要由两部分组成;基体与刀头。基体是粘结刀头的主要支撑部分,而刀头则是在使用过程中起切割的部分。金刚石锯片可以按照工艺分,也可按照外观或者应用分类。在本文,这些被作为属性来定义一款金刚石锯片。 Style 外观:Continuous Rim 连续式、Contour Blade 轮廓切割、Ring Saw 环锯片、Segmented 节块式、Turbo 涡轮形、Tuck Point 开槽片、Other; Weld Type 工艺:Sintered 烧结、Brazed 焊接、Laser Brazed 激光焊接、Electroplated 电镀、Other; Diameter 直径:收集了100mm-900mm的常见金刚石锯片直径供用户选择;Sawing Condition 应用环境:Dry 干切、Wet 湿切、Wet / Dry 干湿两用;Concentration 浓度:200%、150%、125%、100%、75%、50%、25% Materials Sawed 应用材料:Asphalt 沥青、Brick 砖块、Concrete 混凝土、Granite 花岗岩、Glass 玻璃、Marble 大理石、Porcelain 瓷器、Refractory 耐火材料、Stone 石头、Slate 石板、Tile 瓷砖、Universal 通用、Other 应用材料属性可以让供应商选择多个,但我们不建议每次都全选,可以根据实际情况选择,如果适用于多种材料,建议直接选择Universal 通用。 金刚石带锯和排锯目前没有太多的属性,我们会根据情况增加。 二、Diamond Wire 金刚石绳锯、线锯 金刚石绳锯和金刚石线锯的英语都是Diamond Wire,金刚石绳锯一般用于花岗岩、大理石等石材或是混凝土的切割;金刚石线锯也称为金刚线,是指利用电镀工艺或树脂结合的方法,将金刚石磨料固定在金属丝上。线锯一般用于晶体,比如单晶硅硅棒、蓝宝石晶棒开方

影响材料力学性能测试的因素

影响材料力学性能测试的因素 1 拉伸实验强度和延性丈量的准确度和偏向取决于能否严厉恪守指定实验办法并受设备和材料要素、试样制备和实验、丈量误差的影响。 2 关于相同材料的复验协商分歧取决于材料的平均性、试样制备的反复性、实验条件和拉伸实验参数的测定。 3 可影响实验结果的设备要素包括:拉伸实验机的刚性、减震才能、固有的频率和运动部件重量;力的指针准确度和实验机不同范围内力的运用;恰当的加力速度、用适宜的力使试样对中、夹具的平行度、夹持力、控制力的大小、引伸计的适用性和标定、热的消散(经过夹具、引伸计或辅助安装)等等。 4 能影响实验结果的材料要素包括:实验材料的代表性和平均性、试样型式、试样制备(外表光亮度,尺寸准确度,标距端部过渡圆弧,标距内锥度,弯曲试样,螺纹质量等等)。 a、有些材料对试样外表光亮度十分敏感(见注8) 必需研磨至理想光亮度,或者抛光至得到正确结果。 b、关于铸造的、轧制的、锻造的或其他非加工外表状态的试样,实验结果可能受外表特性影响(见注14)。 c、取自部件或构件隶属部位的试样,像外延局部或冒口,或者独立消费的铸件(例如, 脊形试块)可能产生不具部件或构件代表性的实验结果。 d、试样尺寸可能影响实验结果。关于圆柱形的或矩形的试样,改动试样尺寸普通对屈从强度和抗拉强度影响很小,但假如呈现改动,则可影响上屈从强度、伸长率和断面收缩率。用下式比拟不同试样测定的伸长率值: L0/(A0)1 / 2 ( 1) 其中: L0 = 试样的原始标距 A0 = 试样的原始横截面积 1 具有较小的L0/(A0)1 / 2 比值的试样普通会得出较大的伸长率和断面收缩率,例如矩形拉伸试样的宽度或厚度增加后,状况即如此。 2 坚持L0/(A0)1 / 2r比值固定最小值,但影响不大。由于增加图8比例试样的尺寸可发现伸长率和面积收缩有所增加或减少,这取决于材料和实验条件。 e、标距内有一个允许的1 %的锥度可招致伸长率值降低。1 %的锥度会使伸长率降低15 % 。

织构对铝合金性能的影响

内蒙古科技大学本科生 课程论文 题目:织构对铝合金性能的影响学生姓名:张治国 学号:200861107112 专业:金属材料工程 班级:材料2008-1班 指导教师:孙浩

织构对铝合金性能的影响 摘要 铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。铝合金阳极已经发展到三元甚至更多元合金,而且所应用的范围也越来越广。 铝合金结构在一定条件下可以是比钢结构更好的选择,其具有轻质、可模性好、耐腐蚀等优点。热处理制度决定着材料的微观组织, 而微观组织又决定着材料的力学性能。晶界组织与过时效态的晶界组织相似, 使合金具备了高强度、高抗应力腐蚀开裂性和高抗剥落腐蚀性。 高强度铝合金中应用量最大和应用领域最广的仍然具有广阔的应用前景。 关键词:铝合金;结构;影响;组织

Structural on the properties of aluminum alloy influence Abstract Aluminium alloy is the most widely used in industry of a class of non-ferrous metal structure material, in aviation, aerospace, automotive, machinery manufacturing, shipping and the chemical industry has a large application. Aluminum alloy anode has developed to three yuan even more Multiple alloy, and the application range of the more and more widely. Aluminum alloy structure in certain conditions can be a better choice than steel structure, its has the advantages of good, can die, corrosion resistance, etc. Heat treatment system dec ides the microstructure of materials, and microstructure and determines the mechanical properties of materials. Grain boundaries organization and a ageing state grain boundaries of the organization, alloy has the similar high strength, high stress corrosio n cracking resistant and corrosion of spalling. High-strength aluminum alloy in the largest and the most widely application field of still has the broad application prospect. Key words: Aluminum alloy,structure,influence ,organization ,

金刚石工具生产制造项目规划设计方案

金刚石工具生产制造项目 规划设计方案 规划设计/投资分析/实施方案

金刚石工具生产制造项目规划设计方案说明 金刚石工具市场大体上分为专业市场和通用市场。专业市场对金刚石 工具的要求主要体现在对性能指标要求较高,即针对特定切割设备、特定 切割材料,要求金刚石工具必须满足一定切割效率、切割寿命和加工精度 等技术指标。专业金刚石工具就其产量来说仅为金刚石工具产品总量的10%左右,但其市场销售额却占金刚石工具市场总额的80%~90%。金刚石是在 地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。金刚石 是无色正八面体晶体,其成分为纯碳,由碳原子以四价键链接,为已知自 然存在最硬物质。由于金刚石中的C-C键很强,所有的价电子都参与了共 价键的形成,没有自由电子,所以金刚石硬度非常大,熔点在华氏6900度,金刚石在纯氧中燃点为720~800℃,在空气中为850~1000℃,而且不导电。 该金刚石工具项目计划总投资17168.83万元,其中:固定资产投资13523.53万元,占项目总投资的78.77%;流动资金3645.30万元,占项目 总投资的21.23%。 达产年营业收入34484.00万元,总成本费用26095.28万元,税金及 附加327.10万元,利润总额8388.72万元,利税总额9872.88万元,税后 净利润6291.54万元,达产年纳税总额3581.34万元;达产年投资利润率

48.86%,投资利税率57.50%,投资回报率36.65%,全部投资回收期4.23年,提供就业职位605个。 坚持“社会效益、环境效益、经济效益共同发展”的原则。注重发挥投资项目的经济效益、区域规模效益和环境保护效益协同发展,利用项目承办单位在项目产品方面的生产技术优势,使投资项目产品达到国际领先水平,实现产业结构优化,达到“高起点、高质量、节能降耗、增强竞争力”的目标,提高企业经济效益、社会效益和环境保护效益。 ...... 报告主要内容:项目概论、投资背景及必要性分析、产业调研分析、项目建设规模、选址分析、工程设计说明、项目工艺可行性、项目环境影响分析、生产安全保护、风险应对说明、节能情况分析、项目计划安排、投资估算与资金筹措、经济评价、评价及建议等。 随着世界经济的发展,人民生活水平的提高,天然石材(花岗石、大理石)、玉石、人造高级石材(微晶石)、陶瓷、玻璃、及水泥制品等,已广泛应用在房屋、建筑物的装修,应用在制作各种装饰品,应用在生活用品及道路、桥梁建设上。

影响钢材力学性能的因素2.

2.3影响钢材力学性能的因素 影响钢材力学性能的因素有: 化学成分冶金和轧制过程时效冷作硬化温度 应力集中和残余应力复杂应力状态 1.化学成分 钢的基本元素为铁(Fe),普通碳素钢中占99%,此外还有碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)等杂质元素,及硫(S)、磷(P)、氧(O)、氮(N)等有害元素,这些总含量约1%,但对钢材力学性能却有很大影响。 碳:除铁以外最主要的元素。碳含量增加,使钢材强度提高,塑性、韧性,特别是低温冲击韧性下降,同时耐腐蚀性、疲劳强度和冷弯性能也显著下降,恶化钢材可焊性,增加低温脆断的危险性。一般建筑用钢要求含碳量在0.22%以下,焊接结构中应限制在 0.20%以下。 硅:作为脱氧剂加入普通碳素钢。适量硅可提高钢材的强度,而对塑性、冲击韧性、冷弯性能及可焊性无显著的不良影响。一般镇静钢的含硅量为0.10%~0.30%,含量过高(达1%),会降低钢材塑性、冲击韧性、抗锈性和可焊性。 锰:是一种弱脱氧剂。适量的锰可有效提高钢材强度,消除硫、氧对钢材的热脆影响,改善钢材热加工性能,并改善钢材的冷脆倾向,同时不显著降低钢材的塑性、冲击韧性。 普通碳素钢中锰的含量约为0.3%~0.8%。含量过高(达1.0%~1.5%以上)使钢材变脆变硬,并降低钢材的抗锈性和可焊性。 硫:有害元素。引起钢材热脆,降低钢材的塑性、冲击韧性、疲劳强度和抗锈性等。一般建筑用钢含硫量要求不超过0.055%,在焊接结构中应不超过0.050%。 磷:有害元素。虽可提高强度、抗锈性,但严重降低塑性、冲击韧性、冷弯性能和可焊性,

尤其低温时发生冷脆,含量需严格控制,一般不超过0.050%,焊接结构中不超过 0.045%。 氧:有害元素。引起热脆。一般要求含量小于0.05%。 氮:能使钢材强化,但显著降低钢材塑性、韧性、可焊性和冷弯性能,增加时效倾向和冷脆性。一般要求含量小于0.008%。 为改善钢材力学性能,可适量增加锰、硅含量,还可掺入一定数量的铬、镍、铜、钒、钛、铌等合金元素,炼成合金钢。钢结构常用合金钢中合金元素含量较少,称为普通低合金钢。 2.冶金轧制过程 ?按炉种分: 结构用钢我国主要有三种冶炼方法:碱性平炉炼钢法、顶吹氧气转炉炼钢法、碱性侧吹转炉炼钢法。 平炉钢和顶吹转炉钢的力学性能指标较接近,而碱性侧吹转炉钢的冲击韧性、可焊性、时效性、冷脆性、抗锈性能等都较差,故这种炼钢法已逐步淘汰。 ?按脱氧程度分: 沸腾钢、镇静钢和半镇静钢。 沸腾钢脱氧程度低,氧、氮和一氧化碳气体从钢液中逸出,形成钢液的沸腾。沸腾钢的时效、韧性、可焊性较差,容易发生时效和变脆,但产量较高、成本较低;半镇静钢脱氧程度较高些,上述性能都略好;而镇静钢的脱氧程度最高,性能最好,但产量较低,成本较高。 3.其他因素 时效

力学性能指标

力学性能指标:拉伸强度、断裂伸长率、硬度、弹性模量、冲击强度。 影响力学性能的因素:温度、拉伸速度、环境介质、压力等。 弹性变形特点:可逆变形虎克定律弹性变形量很小,一般不超过0.5%-1% 材料的弹性模量主要取决于结合键的本性和原子间的结合力,而材料的成分和组织对它的影响不大共价键的弹性模量最高. 弹性比功:又称弹性比能,表示金属材料吸收弹性变形功的能力。一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。 滞弹性:在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象。 循环韧性的意义:循环韧性越高,机件依靠自身的消振能力越好,所以高循环韧性对于降机器的噪声,抑制高速机械的振动,防止共振导致疲劳断裂意义重大 金属材料常见的塑性变形方式滑移和孪生 金属应变硬化机理与高分子应变硬化机理的区别:金属机理:位错的增殖与交互作用导致的阻碍高分子机理:发生应变诱导结晶、分子链接近最大伸长 韧性断裂:金属断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂,有一个缓慢的撕裂过程,在裂纹扩展过程中不断消耗能量。脆性断裂:突然发生断裂,基本上不发生塑性变形,没有明显征兆,因此危害性很大。 α值越大,表示应力状态越“软”,金属越易于产生塑性变形和韧性断裂。α值越小,表示应力状态越“硬”,金属越不易于产生塑性变形而易于产生脆性断裂。拉伸时塑性很好的材料,在压缩时只发生压缩变形而不断裂。硬度:布氏、洛氏、维氏 缺口效应:缺口根部产生应力集中,同时缺口截面上的应力分布发生改变。 断裂韧性:由于裂纹破坏了材料的均匀连续性,改变了材料内部应力状态和应力分布,所以机件的结构性能就不再相似于无裂纹的试样性能,传统的力学强度理论就不再适用。 断裂力学就是在这种背景下发展起来的一门新型断裂强度科学,是在承认机件存在宏观裂纹的前提下,建立了裂纹扩展的各种新的力学参量,并提出了含裂纹体的断裂判据和材料断裂韧度。 分析裂纹体断裂问题的方法:应力应变分析方法:考虑裂纹尖端附近的应力场强度,得到相应的断裂K判据。(2) 能量分析方法:考虑裂纹扩展时系统能量的变化,建立能量转化平衡方程,得到相应的断裂G判 KI和KIC的区别:应力场强度因子KI增大到临界值KIC时,材料发生断裂,这个临界值KIC称为断裂韧度。KI是力学参量,与载荷、试样尺寸有关,而和材料本身无关。KIC是力学性能指标,只与材料组织结构、成分有关,与试样尺寸和载荷无关。根据KI和KIC的相对大小,可以建立裂纹失稳扩展脆断的断裂K判据,由于平面应变断裂最危险,通常以KIC为标准建立: 应力腐蚀现象:在应力和特定的化学介质共同作用下,经过一段时间后所产生的低应力脆性断裂现象。 应力腐蚀产生的条件:(1)必须有应力,特别是拉应力的作用, 远低于材料的屈服强度,是脆性断裂;(2)对一定成分的合金,只有在特定介质中才发生应力腐蚀断裂;(3)应力腐蚀断裂速度约为10-8-10-6 m/s数量级的范围内,远大于没有应力时的腐蚀速度,又远小于单纯力学因素引起的断裂速度。 机理:当应力腐蚀敏感的材料置于腐蚀介质中,首先在金属的表面形成一层保护膜,它阻止了腐蚀进行,即所谓“钝化”。由于拉应力和保护膜增厚带来的附加应力使局部地区的保护膜破裂,破裂处金属直接暴露在介质中,成为微电池的阳极,产生阳极溶解。阳极小阴极大,所以溶解速度很快,腐蚀到一定程度又形成新的保护膜,但在拉应力的作用下又可能重新破坏,发生新的阳极溶解。这种保护膜反复形成反复破裂的过程,就会使某些局部地区腐蚀加

石墨对金刚石工具胎体性能的影响

石墨对金刚石工具胎体性能的影响 刘英凯赵振艳林强姚俊青李顺卿 (河北省金刚石工具工程技术研究中心050035石家庄) 摘要:本文对石墨在金刚石工具中的应用进行了研究。探讨了石墨加入量、石墨粒度及石墨类型对金刚石工具胎体性能的影响。结果表明:随着石墨加入量的增加,胎体的孔隙率逐渐增高,致密度降低;加入鳞片石墨的胎体致密度要高于加入颗粒石墨的胎体。不加石墨的胎体抗弯强度为800MPa,随着石墨加入量的增加,胎体抗弯强度逐渐降低,当-325目颗粒石墨加入量达到2.5%时,胎体抗弯强度仅为470MPa,降低了40%。在加入量一定的情况下,200目以粗颗粒石墨对胎体抗弯强度的影响要高于相同粒度的鳞片石墨和-325目颗粒石墨。 关键词:石墨胎体性能孔隙率抗弯强度 1 前言 金刚石工具被广泛的应用于土木工程、石材加工、交通工业、地质勘探与国防工业等领域[1]。随着金刚石工具使用的普及,其价格一跌再跌,相关企业面临着巨大的成本压力。因此国内外本行业的研究人员进行了大量的试验研究,开发出了价格相对低廉的Fe基、Cu基胎体,替代传统的Co基、Ni基胎体。同时随着经济的飞速发展,社会的人工成本逐渐增加,终端使用者要求金刚石工具具有更高的使用效率。因此,目前金刚石工具行业的开发方向是应用Fe、Cu基胎体开发高性能金刚石工具。 在胎体中加入添加剂元素是改善胎体性能的有效方法,石墨作为一种胎体弱化元素被行业内的研究人员所关注[2-4]。本文将石墨作为添加剂元素加入Fe、Cu 基胎体中,重点考察了石墨粒度、石墨含量和石墨种类对金刚石工具胎体性能的影响。 2 试验方法及试验设备 2.1 试验原料 制备胎体的原材料金属粉末有:羰基铁粉、电解铜粉、钴粉、镍粉和锡粉,粒度均为-200目,纯度≥99.2%。 石墨粉末:颗粒石墨,含碳量99%以上,过筛后分为200目以粗和-325目两个粒度组成;鳞片石墨,产地山东青岛,纯度99%,呈扁平状,如图1所示,直径在80μm-200μm之间,厚度20μm左右。 图1 鳞片石墨

金刚石工具胎体中铁(Fe)元素的作用

金刚石工具胎体中铁(Fe)元素的作用 (1)优点铁是极廉价的元素,在金刚石工具中的用量日渐增多,铁用在金刚石工具中有如下优点: 1)价格低廉; 2)铁与济南市有较好的润湿性,接触角为50°,优于钴和镍; 3)液相时铁与金刚石的附着功为3.4×10-7J/cm2,也优于钴和镍; 4)可以形成多种碳化物,如渗碳体型(Fe3C)和ε型碳化物(Fe2C),有硼参与可形成Fe23(CB)6和Fe3(CB),有W、Mo参与时,形成M6C型碳化物(Fe3W3)C和(Fe3Mo3)C; 5)与骨架材料的相容性很好,液相时与WC的接触角接近于0,对TiC的接触角也很低; 6)Fe具有比Cu、Ni、Co低的线胀系数,其值为11.7×10-6/℃,更接近金刚石的线胀系数,对防止冷却裂纹的出现起一定的作用; 7)烧结时铁对金刚石的轻度刻蚀并不损失金刚石的强度,反而会提高金刚石在胎体中的把持力; 8)对于铁基合金的性能是否能接近或达到钴基合金的性能。 (2)铁在金刚石工具中有如下不足; 1)铁基胎体的变形性大于钴基胎体; 2)铁基胎体的耐磨性高于钴基胎体; 3)铁基胎体中的低熔点金属容易发生流失; 4)铁基胎体的工具不够锋利。

(3)为了正确认识铁在金刚石工具中的作用,作如下几点说明: 高温下铁对金刚石的蚀刻虑远比镍、钴都高,但是实验表明,1000℃以下烧结,金刚石只被轻度蚀刻,并不影响金刚石的强度;金刚石表面被蚀刻的碳并不以石墨形态分布在金刚石表面,而是扩散到金刚石表面的含铁金属膜中,按一定的规律分布。 使铁(钢)在高速状态下与金刚石对磨,金刚石会被眼中磨蚀加工。利用这一特性,可以加工天然钻石。 铁基金刚石工具不锋利的原因是铁比钴耐磨,比钴变形大。 铁基结合剂金属不锋利的原因是铁比钴耐磨,比钴变形大。 铁基结合剂工具烧结流失是由于铁与铜基合金中的低熔点金属的溶解度过低造成的,适量加一些互溶性好的元素即可减少流失

四川关于成立金刚石工具生产制造公司可行性报告

四川关于成立金刚石工具生产制造公司 可行性报告 规划设计/投资分析/实施方案

报告摘要说明 随着世界经济的发展,人民生活水平的提高,天然石材(花岗石、大理石)、玉石、人造高级石材(微晶石)、陶瓷、玻璃、及水泥制品等,已广泛 应用在房屋、建筑物的装修,应用在制作各种装饰品,应用在生活用品及道路、桥梁建设上。 xxx有限责任公司由xxx公司(以下简称“A公司”)与xxx集团(以下简称“B公司”)共同出资成立,其中:A公司出资1130.0万元,占公司股份75%;B公司出资380.0万元,占公司股份25%。 xxx有限责任公司以金刚石工具产业为核心,依托A公司的渠道资 源和B公司的行业经验,xxx有限责任公司将快速形成行业竞争力,通过3-5年的发展,成为区域内行业龙头,带动并促进全行业的发展。 xxx有限责任公司计划总投资3854.24万元,其中:固定资产投资3006.76万元,占总投资的78.01%;流动资金847.48万元,占总投资 的21.99%。 根据规划,xxx有限责任公司正常经营年份可实现营业收入 5751.00万元,总成本费用4474.35万元,税金及附加61.95万元,利润总额1276.65万元,利税总额1514.69万元,税后净利润957.49万元,纳税总额557.20万元,投资利润率33.12%,投资利税率39.30%,投资回报率24.84%,全部投资回收期5.53年,提供就业职位91个。

金刚石工具市场大体上分为专业市场和通用市场。专业市场对金刚石 工具的要求主要体现在对性能指标要求较高,即针对特定切割设备、特定 切割材料,要求金刚石工具必须满足一定切割效率、切割寿命和加工精度 等技术指标。专业金刚石工具就其产量来说仅为金刚石工具产品总量的10%左右,但其市场销售额却占金刚石工具市场总额的80%~90%。金刚石是在 地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。金刚石 是无色正八面体晶体,其成分为纯碳,由碳原子以四价键链接,为已知自 然存在最硬物质。由于金刚石中的C-C键很强,所有的价电子都参与了共 价键的形成,没有自由电子,所以金刚石硬度非常大,熔点在华氏6900度,金刚石在纯氧中燃点为720~800℃,在空气中为850~1000℃,而且不导电。

力学性能整理

第一章 弹性比功——材料吸收弹性变形功的能力 滞弹性:在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象 滞弹性的影响因素 (1)材料的成分、组织 材料组织越不均匀,滞弹性越明显。 (2)试验条件:a) 温度T↑→滞弹性速率和滞弹性应变↑ b) 切应力愈大,滞弹性越明显。 消除办法: 采用长期回火 回火的作用是使间隙原子到位错空位和晶界去,自身变得比较稳定。 金属的内耗 加载时消耗于金属的变形功大于卸载时金属放出的变形功,因而有一部分变形 功为金属所吸收,这部分吸收的功就称为金属的内耗。 循环韧性:金属材料在交变载荷(振动)下吸收不可逆变形功的能力,称为金属的循环韧性, 也叫金属的内耗,表示材料吸收不可逆变形的能力,亦称消振性。 循环韧性的意义是:材料循环韧性愈高,则机件依靠材料自身的消振能力愈好。 包申格(Bauschinger )效应 金属材料经过预先加载产生少量塑性变形(残余应变小于1 -4%),而后再同向加载,规定残余伸长应力增加;反向加载,规定残余伸长应力降低的现 象。 消除方法(1)预先经受较大的塑性变形(2)在第二次反向受力前使金属材料于回复或再 结晶温度下退火 金属材料常见的塑性变形方式主要为滑移和孪生 屈服现象是金属材料开始产生宏观塑性变形时的标志。 屈服点σs :材料的在拉伸过程中试验力不增加(保持恒定)仍能 继续伸长时的应力。 σs =Fs/ A0 上屈服点σsu : 试样发生屈服而试验力首次下降前的最大应力。 σsu =Fsu/A0 下屈服点σsl : 当不计初始瞬时效应(指在屈服过程中试验力第一次发生下降)时的屈服阶 段的最小应力。 σsl =FsL/ A0 影响屈服强度的因素 (一) 影响屈服强度的内因素 1.金属本性和晶格类型(结合键、晶体结构) 不同的金属其晶格类型,位错运动所受的阻力不同,故彼此的屈服强度不同,单晶的屈服强 度从理论上说是使位错开始运动的临界切应力,其值与位错运动所受到的阻力(晶格阻力- -派拉力、位错运动交互作用产生的阻力)决定。 派拉力:

金刚石工具生产制造项目实施方案

金刚石工具生产制造项目 实施方案 投资分析/实施方案

摘要 尽管我国生产的各种金刚石工具在各行业得到广泛应用,并取得显著的经济效益,但其技术水平与国外同类产品相比还有一定的差距,大力发展五金工具产业,狠抓新产品、新工艺的开发,加快我国五金工具产业的发展,提高经济效益和整体技术水平。 该金刚石工具项目计划总投资6491.16万元,其中:固定资产投资4803.21万元,占项目总投资的74.00%;流动资金1687.95万元,占项目总投资的26.00%。 达产年营业收入15842.00万元,总成本费用11979.08万元,税金及附加139.84万元,利润总额3862.92万元,利税总额4535.58万元,税后净利润2897.19万元,达产年纳税总额1638.39万元;达产年投资利润率59.51%,投资利税率69.87%,投资回报率44.63%,全部投资回收期3.74年,提供就业职位266个。 依据国家产业发展政策、相关行业“十三五”发展规划、地方经济发展状况和产业发展趋势,同时,根据项目承办单位已经具体的资源条件、建设条件并结合企业发展战略,阐述投资项目建设的背景及必要性。 金刚石工具市场大体上分为专业市场和通用市场。专业市场对金刚石工具的要求主要体现在对性能指标要求较高,即针对特定切割设备、特定切割材料,要求金刚石工具必须满足一定切割效率、切割寿命和加工精度等技术指标。专业金刚石工具就其产量来说仅为金刚石工具产品总量的10%

左右,但其市场销售额却占金刚石工具市场总额的80%~90%。金刚石是在 地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。金刚石 是无色正八面体晶体,其成分为纯碳,由碳原子以四价键链接,为已知自 然存在最硬物质。由于金刚石中的C-C键很强,所有的价电子都参与了共 价键的形成,没有自由电子,所以金刚石硬度非常大,熔点在华氏6900度,金刚石在纯氧中燃点为720~800℃,在空气中为850~1000℃,而且不导电。 报告主要内容:基本情况、投资背景和必要性分析、产业研究分析、 产品规划方案、选址方案、工程设计方案、工艺可行性、项目环境影响情 况说明、项目职业保护、项目风险评价分析、节能可行性分析、实施安排 方案、投资方案、项目经济效益可行性、综合评价结论等。

钢材成分对机械性能的影响

钢材成分对机械性能的影响 一、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳含量超过0.23%时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。 二、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有 0.15-0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能。 三、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。

四、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于 0.045%,优质钢要求更低些。 五、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。 六、铬(Cr):增加耐磨损性,硬度,最重要的是耐腐蚀性。在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。性铬又能提高钢的抗氧化和耐腐蚀性,因而是不锈钢、耐热钢的重要合金元素,拥有13%以上的认为是不锈钢。 七、镍(Ni):镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。 八、钼(Mo):钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变)。结构钢中加入钼,能提高机械性能。还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。

金刚石工具中微量元素的性质及作用

金刚石工具中微量元素的性质及作用 1钴粉灰色不规则状粉末密度8.9 优点(1)钴的抗弯强度高,也可以提高铜基胎体和铁基胎体的抗弯强度。 (2)钴具有易磨损性,能大幅提高综合切割性能。 (3)钴对碳材料和骨架材料都具有较低的接触角和较大的附着功,与 金刚石有较大的亲和力。 (4)钴和钴基胎体的变形性小,可以提高切割磨削加工质量。 (5)还原钴粉的烧结性和成形性较好,适于激光焊接。 (6)钴具有易磨损性和小的变形性,纯钴和钴基工具更具有广谱性。 不足(1)价格昂贵。 (2)松比太小,必须制粒。 2 钨粉银灰色粉末密度19.3 优点(1)与铁、铜、钴、镍都有较好的相容性。 (2)钨在金刚石表面可以和金刚石发生碳化反应,条件并不苛刻,750 度以上就有碳化物生成。 (3)增加胎体耐磨性,减小变形性。 不足(1)烧结体的孔隙度大。

(2)要达到设计的密度必须加大能耗,即提高温度及压力。 3 锰粉银白色密度7.43 优点(1)有明显的脱氧作用,特别是与硅、铝同时存在时,脱氧能力急剧增强。 (2)与铜具有很好的相容性。 (3)高锰合金的耐磨性强,适于重负荷、冲击负荷下工作的工具。 不足(1)粉末氧化无法还原。 (2)高温时,使金刚石严重石墨化。 4 铬粉银白色密度7.19 优点(1)极少量的铬就可以大大改善铜对金刚石的润湿。 (2)提高胎体的抗弯强度。 (3)能提高结合剂和金刚石的粘结强度。 (4)由于铬的激活能较高,使钢铁有极好的消音作用,适于在锯片基体 中加入,大量加入可以降低变型性。 不足价格高。 5 钛粉银灰色不规则状粉末密度4.51 优点(1)降低接触角,改善胎体与金刚石的粘结强度。 (2)适量加入可以提高胎体的耐磨性。

广西关于成立金刚石工具生产制造公司可行性报告

广西关于成立金刚石工具生产制造公司 可行性报告 投资分析/实施方案

报告摘要说明 尽管我国生产的各种金刚石工具在各行业得到广泛应用,并取得显著 的经济效益,但其技术水平与国外同类产品相比还有一定的差距,大力发 展五金工具产业,狠抓新产品、新工艺的开发,加快我国五金工具产业的 发展,提高经济效益和整体技术水平。 xxx有限责任公司由xxx投资公司(以下简称“A公司”)与xxx 实业发展公司(以下简称“B公司”)共同出资成立,其中:A公司出 资1020.0万元,占公司股份52%;B公司出资940.0万元,占公司股 份48%。 xxx有限责任公司以金刚石工具产业为核心,依托A公司的渠道资 源和B公司的行业经验,xxx有限责任公司将快速形成行业竞争力,通过3-5年的发展,成为区域内行业龙头,带动并促进全行业的发展。 xxx有限责任公司计划总投资15635.95万元,其中:固定资产投 资11413.36万元,占总投资的72.99%;流动资金4222.59万元,占总投资的27.01%。 根据规划,xxx有限责任公司正常经营年份可实现营业收入34909.00万元,总成本费用27882.69万元,税金及附加270.99万元,利润总额7026.31万元,利税总额8266.45万元,税后净利润5269.73万元,纳税总额2996.72万元,投资利润率44.94%,投资利税率

52.87%,投资回报率33.70%,全部投资回收期4.47年,提供就业职位707个。 人造金刚石作为一种性能优异的超硬材料,其用途不可估量。从合成方法上来看,其经历了高温高压法,爆轰法以及化学气相沉积法,根本原理是提供类似地壳中高温高压类的环境,以达到合成的目的。从材料形态和质量上看,金刚石需要经历低品质的微粉,到高品质、完美结构的纳米尺寸和宝石级尺寸,单晶和多晶共同发展,最后还有各种掺杂以满足功能性需求,简单来说朝着微观和宏观双向发展,最终实现功能化。从应用上看,金刚石需要从传统的工具(主要是依靠高硬度和高耐磨)到高端工具(精密工具),再到功能类器件,才能更大的发挥其真正的价值。

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