金刚石烧结制品重点#精选.
简答题：
1.什么叫做比表面？比表面与颗粒的哪些性质有关？
2.论述影响松装密度、流动性和压制性的因素及之间的关系.
3..叙述压坯密度与压制压力之间的变化规律.
4.叙述再结晶与晶粒长大的动力学过程.
5.为什么金属结合剂的金刚石制品常常采用热压烧结？
6.叙述液相烧结过程.
7.简述结合剂的组成性能与加工材质和加工方式的关系.
8.叙述金属结合剂的对金刚石烧结制品使用性能的影响。
9.需制造某种磨具5片，已知磨具的单片质量为530克，所选用的结合剂成分配比(质量分数%)为Cu78Sn12Ag7Zn3,外加石墨1%。求各种粉末的用量。(设投料系数为1.05)
10．如何判断混合结合剂后，其是否混合均匀？
11.结合剂贮存应注意什么？
12.磨具产品的测试主要有哪些内容？
13.简要列出配方设计的试验工作的一般程序。
14.已知非金刚石层体积和金刚石层体积分别为：Vi=13.56cm3，V=12.35cm3。采用冷压成型工艺，结合剂成型密度的γ=7.5g/cm3
，金刚石浓度为100％。求金刚石用量和结合剂用量（包括非金刚石层的结合剂用量）。
15.叙述热压法工艺特点为。
16.冷压烧结过程中500℃的保温阶段坯体内主要发生什么变化？为什么此阶段十分重要？
17.冷压烧结时，冷却阶段对最终产品的性能有什么影响？
18.如果金刚石磨具出现废品时，通过镜下观察发现其组织结构不均匀，在实际生产中，我们应从哪几个方面分析其产生的原因。
19.叙述金刚石在切割过程中磨损情况。
20.根据切割工件材料特点对选择金刚石和结合剂有什么要求。
21.对于长为40mm,高为5mm,厚为4mm的节块，计算1000个节块金刚石用量、金刚石层结合剂用量、过渡层料的用量。假设成型密度为8.89g/cm3，金刚石的浓度按50％计算。
22.选择焊料一般要满足什么样的要求。
23.写出一般金刚石锯片制造工艺流程
24.叙述锯片开刃过程。
25.在制造金刚石钻头时，调整胎体硬度的方法主要有哪些？
26.为什么说钻头胎体的硬度选择在使用过程中起着重要的作用。
27、壁薄工程钻头对胎体材料有什么特殊要求。
28、叙述比表面积对金属粉末性质的影响。
30、在粉末受压制时，粉末在压力下主要发生哪些变形，各有什么特点，其对压制时的密度产生什么样的影响。
31、压制后坯体的密度会产生不均匀的现象的原因是什么，如何减少坯体其密度不均匀性。
32、在压制工艺过程中，一般都设定一段保压时间，为什么？
33、根据烧结理论，在等温烧结过程中主要发生哪三个阶段，叙述各阶段的特点。
34、从热力学观点出发，简要说明等温烧结的动力。
35、在烧结过程中，叙述粘合作用的主要特征。
36、叙述烧结时，扩散传质的特点。
37、什么是热压烧结？
38、叙述温度对烧结制品的影响
39、概念题：耐磨性、强度、韧性、硬度、粘结性能、金刚石浓度、弹性后效、粉末冶金、烧结、松装密度、压制性、流动性
40.粉末冶金的优点
41、为什么常常用粉末冶金方法制造金刚石工具？
42、请用胡克定理推导粉末受压时的侧压力公式？
43、影响成型密度差异的原因有哪些？你是如何采用方法来减小密度差异？
44、烧结过程：
?1.烧结颈形成阶段
?形成原因：在升温过程和等温烧结初期，发生以下特征：（1）坯体内的吸附气体和添加剂的挥发；（2）颗粒表面的氧化物被还原；（3）变形颗粒的回复再结晶；（4）颗粒表面原子的扩散及晶体结合；（5）颗粒的之间点扩大到面，就形成烧结颈。
?宏观特征：（1）颗粒形状未发生明显变化，（2）孔隙之间形成连续网络，孔隙之间的总表面没有明显减少，（3）烧结体也没
有明显的收缩（4）使得烧结体强度和导电性明显的增加；
?2.烧结颈长大和闭孔形成阶段
形成原因：（1）原子向颗粒结合面的大量迁移使烧结颈扩大，（2）颗粒间距离缩小，形成连续的孔隙网络。同时由于晶粒长大，（3）晶界越过孔隙移动，而被晶界扫过的地方，孔隙大量消失。
宏观特征：（1）烧结体收缩；（2）密度和强度增加；
?3.闭孔减少和球化阶段
形成原因：(1) 多数孔隙被完全分隔，闭孔数量大为增加，(2)孔隙形状趋近球形并不断缩小,(3)晶粒粗化。
特征: (1)小孔的消失和孔隙数量的减少，（2）烧结体仍可缓慢收缩。这一阶段可以延续很长时间，但是仍残留少量的隔离小孔隙不能消除。
烧结驱动力：
?化学梯度的产生推动物质的位移，从而才形成了粉末或压坯的烧结。从热力学观点看，坯体的烧结过程是系统自由能减小的过程，对等温烧结来说，也就是系统过剩自由能降低的过程。?过剩自由能包括表面能和晶格畸变能，因表面能的降低比晶格畸变能的减小要大得多，所以我们可将表面能的降低视为等温烧结过程的驱动力。
?驱动力表现为三个方面：
1、颗粒烧结颈的增大和颗粒表面的平直化，粉末体的总比表面积和总表面自由能减小
2、烧结体的内孔隙体积和表面积减小
3、粉末颗粒的内晶畸变的消除
?表面张力的作用下，颗粒凸面产生向心应力，可用拉普拉斯方程：
σ= - 2γ/r
?而在烧结颈的曲面上产生向外的应力为：
σb=γ(1/x-1/ρ) ≈-γ/ρ
（x>>ρ）
?在这两个力的作用下，物质由表面向颈面流动: ρ一般大于r,当两球相互靠近后，ρ增大，σb减小，减小烧结动力。直到趋于平衡，停止烧结。
表面应力使颗粒表面和颈曲面上的蒸汽压变化，由开尔文公式可求出平面与曲面上的饱和蒸汽压差，说明物质由颗粒表面蒸发，在烧结颈表面沉积，随着烧结颈长大，压差↓
由式知，?P球> ?P颈，表明颗粒表面蒸汽压大于颈曲面蒸汽压，这样将导致颗粒表面上物质蒸发并通过气相扩散迁移到烧结颈曲面上凝结下来，使得烧结颈长大。
在烧结颈部因受到拉应力的作用，空位形成能降低→产生过剩空位浓度，使烧结颈处空位浓度大于平衡空位浓度。考虑在烧结颈部与附近区域空位浓度的差异，有：
空位浓度梯度：
△Cv/ρ= -CvoγΩ/（kTρ2）
可以发现：↑γ（活化）、↓ρ（细粉），均有利于提高空位浓度梯度，增加烧结的扩散驱动力。
可将系统内空位浓度视为烧结动力
在烧结温度下，金属粉末的塑性大大增加，屈服强度显著下降。因而，烧结外力场的作用有可能会超过材料的屈服应力σy，导致粉末晶体产生位错，使得物质以晶面滑移或整排运动形式迁移，这样的烧结机构被称为塑性流动。和粘性流动不同，塑性流动只有当外应力σ超过材料屈服点时才能产生。
蒸发与凝聚
1）传质条件：
a.粉体在高温下有较大的蒸气压；
b.凸凹面压
差大ΔP↑(要求颗粒小) ；c.有足够高的温度。
2）传质机理：
由于颗粒表面（凸面蒸气压比颈部（凹面）蒸
气压高，故质点从表面蒸发通过气相传递凝聚到颈部，而使颈部逐渐被填充。这种传质过程仅仅在高温下蒸气压较大的系统内进行，如氧化铅、氧化铍和氧化铁的烧结。
?溶解-沉淀传质
1）传质机理
●由于表面张力的作用，颗粒某些部位（颗粒接触点）受压，某些部位受拉，受压处固相溶解度比受拉处固相溶解大（Kingery 模型）;
●由于小颗粒溶解度比大颗粒溶解度大（LSW 模型），因此颗粒在颗粒接触点处溶解或小颗粒溶解，通过液相传质，而在颗粒自由表面或大颗粒上沉淀，从而出现晶粒长大和晶粒形状的变化。
?液相烧结的条件
?液相烧结必须满足以下三方面的条件，才会发挥液相有利的作用。
?1.润湿性
如θ＝0，则表明液相对固相完全润湿，如0<θ<90，则是部分润湿，如θ>90,则表明不润湿
?2.溶解度
?液相形成后固相物质在液相中要有一定的溶解度，因为1）固相有限溶解于液相可改善润湿性，2）固相溶于液相可增加液相量，3）固相溶于液相可以在液固相之间进行原子扩散，有利于液相的作用，4)溶在液相中的固相在冷却时的析出可填补固相颗粒表面缺陷和间隙，并增大固相颗粒分布均匀性
?3.液相数量
?也即必须有一定数量的液相，以确保液相能填满固相间隙，当然液相量不能过多，否则不能保持烧结体的形状，液相量以占体积的20～50％为宜。
1.液相生成与颗粒重排阶段
液相形成后，由于毛细管力的作用，如图所示。图中ψ为两面角，σ表面张力。在表面张力作用下，将会使固相颗粒趋于更致密的排列，以这一阶段烧结体密度上升很快。
?2.固相溶解与析出阶段
由于固相在液相中有一定的溶解度，在液相形成后，与液相接触的固相溶解于液相达饱和程度。对具有曲率半径为r的颗粒，其饱和溶解度与平面之差为：
△C=2γslδ3/KT?1/r.C∞
式中：C∞-平面处饱和溶解度
曲率半径越小，溶解度越大由于大小颗粒以及颗粒凹凸
面的溶解度是有差别的，所以将会发生溶解度大的小颗粒和颗粒凸面先溶解然后沉积在溶解度低的大颗粒和颗粒凹面上
3.骨架形成阶段
●经过前两个阶段，固相颗粒之间相互靠拢，在固相颗粒与固相颗粒接触之间发生固相烧结，这种固相颗粒之间的烧结形成类似于骨架一样的固体颗粒连接形态。
●这一阶段致密速率已很低，在固相颗粒间仍存在体积扩散与晶粒长大。
●固相颗粒的形状以及分布取决于固相物质的结晶学特征和液相的润湿性。
定义：热压又称为加压烧结，是把粉末装在模腔内，在加压的同时使粉末加热到正常烧结温度或更低一些，经过较短时间烧结成致密而均匀的制品，热压可将压制和烧结两个工序一并完成，可以在较低压力下迅速获得冷压烧结所达不到的密度。
本质：热压是一种强化烧结。热压烧结时，驱动力除表面张力外，又加上了外压的作用。在外压下，粉粒间接触部位产生塑性流动或蠕变，使颗粒间距缩短，缩颈长大的动力学过程进行得更为方便。受压处固相溶解度大。
热压方法的最大优点是可以大大降低成形压力和缩短烧结时间，
(2)热压压力仅为冷压成形的1/10，可以压制大型制件；
(3)热压时，粉末热塑性好，可以压成薄壁管、薄片及
带螺纹等异型制品；
(4)粉末粒度、硬度对热压过程影响不明显，因此可压制一些硬而脆的粉末
结合剂中铜和锡的优缺点，论述为什么选用铜锡合金作为磨具的主要结合剂
优点：
1）电解铜粉成型性好，广泛用于冷压成型后烧结，压坯不易塌落；
2）某些元素的微量加入可以使铜对碳材料从不润湿变成润湿，如，钛
3）纯铜对碳化物和骨架材料的相容性很好，如W,WC等；
4）纯铜的耐磨性优于青铜，可烧结性好；
5）铜可与Sn,Zn,Mn,Ni,Ti等制成性能优异的合金，例如Cu-Sn-Ti,Cu-Ni-Mn,Cu-Ni-Zn及663青铜等。
铜的缺点如下：
1)纯铜的变形性大，不宜制成高质量的工具，铜基合金会有某种程度上的改观；
2)铜、铁间的互溶性不好，彼此溶解度很低，这将对铁基结合剂的应用和推广带来一定的麻烦；
3)由于铜的强度低，对碳材料的润湿性差，所以对金刚石的把持力和粘结力都不高；
4)铜与锡、钛在大气中的可烧结性不好，氧化严重，必须在真空或保护气氛下烧结，使工具成本增加。
锡的优点
1)改善可烧结性；
2）易形成金属间化合物，可以改善磨损性能和降低变形性（降低挠度）；
3）适于添加到冷压成型胎体中，靠液相在固体粉末中的虹吸现象产生毛细管力使胎体收缩；
4）降低液态合金的表面张力，降低内界面张力，降低接触角；
5）改善铁基胎体的磨损性能和变形性，这是因为锡在铁基胎体中可以形成Fe3 Sn和Fe70Sn15 C15金属间化合物和复式碳化物。
缺点
1）加入量控制不当容易流失；
2）不利于激光焊接，工具的非工作层必须单独设计（不含锡）；3）与钛、铜一起组成的胎体，在大气中的可烧结性极差，必须采用无氧或隔氧烧结。
?
?问题提出：
?对使用青铜基金刚石砂轮片切削光学玻璃时，出现的截面质量
逐渐下降甚至最终出现大量边缘破损的现象，青铜基砂轮随着使用时间的增加，因无法自锐而堵塞而变得钝化是此种现象的根本原因。
?青铜结合剂的主要特点是结合强度高，也就意味着这种磨具的自锐性差，即人造金刚石磨料在变钝后，无法自行脱落；此外，金刚石颗粒本身颗粒度较小，硬度极高，被切割的材料很难使金刚石颗粒破损，以暴露出新的切割刃口，从而使得这种砂轮自锐性极差，以致在使用一段时间后，砂轮磨具的切割能力就会急剧下降，导致砂轮堵塞现象发生。
结合剂的粘结性能，是指它与金刚石磨料之间的结合能力。它表示二者结合力的强弱。结合剂与金刚石之间的结合，可能有三种作用方式：机械结合、物理吸附（范德华力）、化学吸附（化学键力）。
青铜结合剂磨具中的金刚石，主要是依靠机械结合力而被把持的，而青铜与金刚石之间极少有焊接性粘结的可能性，因为青铜结合剂一般是以铜为基本成分，这种金属即使在高温下也不会对金刚石发生吸附作用。
改善结合剂性能的措施有两种：一是将表面光滑的金刚石进行化学处理，使之表面粗糙化；另一种是争取实现焊接性链接。
易金刚石发生焊接性粘结的金属，是元素周期表中ⅣB至Ⅷ族金属，Ti、V、W、Ni、Co等，这些金属一般是合成单晶金刚石用的催化剂或者制造聚晶用的粘结剂。
(1)周期表中d区过渡元素浸润金刚石自左至右逐渐减弱。非过渡元素一般不浸润金刚石。不浸润元素中加入浸润元素后对金刚石产生浸润性；往铜基合金结合剂中添加浸润性金属，是使结合剂与金刚石发生焊接性粘结，从而提高固结强度的一条途径。
(2)加强界面反应，生成物可提高结合性能，增加润湿性，同时，提高原子扩散的动力。
结合剂对金刚石粘结强度的改善有五种方法:
?一、在结合剂中添加强碳化物形成元素;
?二、在金刚石表面镀膜;
?三、在结合剂中加稀土元素;
?四、金属结合剂预合金化;
?五、在结合剂中加入低熔点金属。
结合剂中加入元素对磨具的一般规律
金属结合剂主要由粘结金属材料、填充金属材料、骨架材料、
碳化物形成元素及其它元素
1.粘结金属材料对金刚石由很好润湿性能的金属材料称为粘结
金属材料,主要由Co、Cr、Ni、Ti等,粘结金属材料主要用于牢固把持金刚石;
2.填充金属材料Cu、Sn、A1等金属具有很好的受热变形和易
加工性并且炼点较低,在烧结过程中易于填充粉末颗粒间的空隙,使胎体致密；
3.骨架材料是具有高溶点、高硬度的粉末材料,如TiC、WC、
WiC等,也可以用难溶金属W或Mo代替WC。采用骨架材料的主要目的是提高胎体的硬度和耐磨性,也可以提高胎体脆性。
4.碳化物形成元素：具有共价键的金刚石和多数金属之间有着
很高的界面能,难以发生界面反应,以机械镶嵌为主,使得胎体对金刚石的把持力较小。向胎体中加入少量碳化物形成元素,可改善胎体和金刚石的界面结合,提高把持力。目前,胎体中添加的碳化物形成元素主要包括Ti、Cr、V、W、Zr及其合金等。
?5.特殊作用元素有些元素如Ce、La、Si、B、石墨等加入到胎体合金中可在不同程度上提高胎体的性能。
?5.1在铜基胎体中加入稀土元素La、Ce可以提高金刚石和胎体的结合力、胎体的机械性能、金刚石的出韧高度以及改善金刚石工具的自锐性等作用；
?5.2 Si有较强的脱氧能力、与金刚石的膨胀系数接近且冷热变化
时体积效应小;
?5.3 在铜基胎体中加入适量的P和Si均能降低Cu合金的溶点,使铜合金能在较低的温度下浸润金刚石;
?5.4 在铜基胎体中添加石墨粉和玻璃粉,可有效降低胎体材料的耐磨损性能,提高金刚石工具切削速度以及金刚石出刃高度
加入镍增加强度和耐磨性
加入钛、钴、钼、铬增加强度和热学性能
加入镍、镉耐腐蚀性
多元合金的强度、导热性、耐热性好
加入铁改善金刚石的润湿性和出刃性差
冷压与热压方法的优缺点：
?1.冷压法的工艺特点
（1）优点
a.成型不需要加热设备，操作方便；
b.模具不需要耐热，模具寿命比热压模具寿命长；
c.成型生产效率高且可成批烧结；
e.成型坯体密度较热压法小，孔隙度高，有利于磨削时的冷却；
f.成型废品可及时回收
（2）缺点
a.压坯烧结后形状、尺寸变化较大，特别是复杂性状的砂轮；
b.压坯与基体结合强度低，结合部位常出问题，如掉环、开裂等；
c.冷压成型压力高，在较高的压力下，金刚石易碎，影响砂轮使用性能，降低磨削效果；
d.坯体中的弹性内应力较大，压坯的弹性后效大，易出现成型废品；
e.冷压成型对原材料成型性能要求较高；模具需要高强度合金刚。
热压法工艺的最大的特点是成型压力小，烧结体粘结强度高。
优点:
（1）可用较低的压力（50～250MPa）压制砂轮；
（2）粘结强度高，可以成型复杂的制品并降低废品率；
（3）不存在压坯脱模的弹性后效；
（4）简化烧结工艺条件；
（5）保证磨具的形状和尺寸。
缺点：
（1）生产效率不如冷压法；
（2）对石墨模具的消耗大；
平形砂轮和单斜边砂轮
空模装配检查→涂润滑剂→模具组装→装入已清洗的基体→投料→预压过渡层→卸过渡层与模具→外圆面打毛→装工作层模套→
投工作层料→预压→换总压头压制→卸模
留取适当的余量既要达到提高两层间的结合强度又要保证金刚石环的宽度。高度余量一般为磨具厚度的1.5倍左右。对于厚度大于25mm砂轮或无心磨轮，采用分层投料。
烧结温度的确定方法：
（1）烧结时一般取（2/3～4/5）T熔为烧结温度，T熔为主要组元的熔点温度；
（2）热压烧结温度均可比冷压时低10%左右；
（3）烧结温度的确定要采取实验的方法，即在不同温度下烧结，然后测定烧结体的组织和性能（如合金组织、硬度、强度等），经过分析比较，确定合适的烧结温度；
（4）青铜结合剂金刚磨具来说，硬脆相适当。如Cu85Sn15结合剂取660℃合适；
（5）烧结温度还与烧结时间、烧结气氛、磨具的使用要求有关。
?金刚石锯片磨损失效影响因素
?（1）胎体的耐磨性
?（2）金刚石性能(强度\热稳定性)
?（3）切割速度
?（4）金刚石吃入深度
?（5）金刚石与胎体结合强度
?（2）与金刚石磨损匹配
?改进方案：
?耐磨性可加入硬质点材料；
?金刚石表面镀易生成碳化物元素；
?加入提高金刚石润湿性元素；
?高温耐磨性元素作为主配方；
(1)胎体指粉末烧结体。作用是包镶并粘结金刚石颗粒，并与基体粘结形成一体。
(2)骨架相指胎体材料中的高熔点金属粉末及其化合物粉末，其在烧结中不变形或很少变形，在作业中起耐磨作用，例如：WC、W2C 以及钨、铬和钼等。
(3)粘结相。指浸润并粘结骨架相和金刚石颗粒的低熔点金属或合金。目前应用较多的是铜以及铜的合金。
(4)中间相指胎体中介于骨架相与粘结相之间的，用以调节胎体的综合力学性能的胎体材料，如镍、锰、钴和铁等，可以提高胎体的硬度、强度和耐磨性等综合性能。
(5)添加相指为了改善或提高胎体某一方面的性能而添加的某些少量
元素、合金或化合物：如，为了改善胎体与金刚石的粘结性能，可以添加的铬、钨、钛和TiH2等
(1)铜基胎体。以纯铜或663青铜为主，胎体较软。特点：适用于切割玉石等材料的切割锯片。
(2)铁基胎体。纯铁基或铸铁基胎体。纯铁基胎体适用面较大，主要用于钻头、锯片和磨头等工具；铸铁基胎体主要用于砂轮或磨轮的制造。特点是材料丰富、价格低、性能独特。
(3) 钴基胎体。主要用于切割硬质花岗岩石材的大、小切割锯片，钻进特种材质如陶瓷、铁氧体等的钻头。这种胎体的优点是综合性能好，对金刚石的粘结性能好，特别是切割石材的适应性强。但制造成本高。
(4) 镍基胎体。其性能介于铁基与钴基之间，胎体的力学性能，尤其是韧性较高，适宜于制造各种金刚石工具
(5)钨基胎体。钨基胎体包括以钨、WC或W2C占主要成分的胎体。由于胎体中含有大量的钨、WC、W2C，特点：胎体具有较高的硬度，较强的耐磨性和抗冲蚀能力。适宜于制造工作条件恶劣的各种钻头、扩孔器、磨辊和磨盘等。
胎体的作用：
1、金刚石工具的胎体应具有一定的硬度、强度、抗冲击韧性和耐磨性，使之与岩石相适应。
2、同时胎体还应能够牢固地包镶住金刚石，并能使金刚石很好地裸露出胎体表面进行破岩工作。
3、在工作状态下，胎体与金刚石的磨损速率要适应，即要保证金刚石有良好的自锐性，同时胎体又不能磨蚀太快，以防止金刚石得不到足够的支撑而过早地剥落。
4、组成胎体的金属粉末对金刚石的侵蚀作用要小，这些粉末在烧结过程中相互作用，不会形成性能低劣的致密体。
5、而作为粘结材料的金属或合金，则应能够浸润并粘结骨架材料和金刚石。
6、这些胎体之间并没有严格的界限，大多数情况下，是两种或多种金属或合金粉末的组合胎体。
烧结制品
名词解释： 比表面:单位质量粉末具有的总表面积或单位体积粉末所具有的总表面积 流动性：用50克粉末流过标准流速漏斗所需要的时间成型性：压制后粉末压胚保持既定形状的能力 烧结:指粉末或压胚在一定的外界条件和低于主要组元熔点的烧结温度下所发生粉末颗粒表面减少，孔隙体积降低的过程 韧性：表示材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力 抗压应力:指外力是压力时的强度极限 砂轮动不平衡：是指旋转零件在运转时，由于零件形体不规则或密度不均匀而造成的震动现象。 弹性内应力：内聚力又称粘结强度，是在同种物质内部相邻各部分之间的相互吸引力，这种相互吸引力是同种物质分子之间存在分子力的表现。 弹性后效：弹性后效指的是材料在弹性范围内受某一不变载荷作用，其弹性变形随时间缓缓增长的现象 松装密度：粉末自然填充规定的容器时单位容积内粉末的质量。 热压烧结：在一定的温度下进行压制成型或一定的压力下进行烧结的工艺。 固相烧结：按其组元多少可分为单元系固相烧结和多元系固相烧结两类。 液相烧结：在生成的液相参与下，通过粘性流动，润湿，溶解，沉淀等快速物质迁移过程最终消除几乎所有的空隙可获得高密度，高性能的烧结产品。 冲击磨损：超载荷的机械的和热的作用，或疲劳引起金刚石的碎裂而脱落。 耐磨性：材料抵抗磨损的性能。 强度：材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力。 硬度：结合剂对磨粒的把持力。 粉末冶金：是以金属粉末压缩性粉末在压制过程中被压紧的能力。 金刚石浓度：单位体积工作层内金刚石或CBN磨粒含量。 粉末冶金：金属与非金属的混合物为原料通过成型烧结或热成型制成金属制品或材料的一种冶金工艺。 填空： 1金刚石锯片水槽类型常用的有：_匙孔水槽_，平底直水槽__，_ 非标准水槽_. 2磨具的后加工包括_车加工_和__磨加工__. 3高频焊接时，焊剂的作用是_去除表面氧化物、__保护焊缝金属__填满焊缝__ 4浸渍法烧结生产钻头时，钻头的烧结温度要高于粘结金属的熔点，目的是让黏结金属充分熔化_和__有一定流动性___. 5为了提高压制层和基体的结合强度，需要基体上进行______和_____等机械加工，也可以对其表面进行_____化学处理。 6粉末的压制性包括_压缩性_和_成型性_两个方面。 7改善密度的方法有_降低压胚的高径比_、_降低横壁粗糙度_、_添加润滑剂等. 8金刚石锯切工具结合剂基本类型有：钴基结合剂，铁基结合剂，青铜基结合剂，和碳化钨基结合剂 9酸性溶法主要用来检测金属粉末中_二氧化硅、三氧化二铝、碳化物、硅酸盐、粘土_等杂质的总含量。氢损值只是近似反映了粉末中的__氧_含量。 10比表面为单位质量粉末具有的总表面积或单位体积粉末具有的总表面积。它与单颗粒性质 _、_粉末体性质_、等有关。 11金刚石地质钻头主要由钻头体，胎体，__金刚石__，_ 骨架材料 _和粘结金属等几个部分组成。 12粉末受力后，压坯除受到了正压力和摩擦力之外，还受到侧压力（垂直于模壁上的力，较小）、弹性内应力、脱模力等的作用。 13粉末对阴模壁的静摩擦系数主要与粉末性能、润滑剂、模具质量、压制压力等因素有关。 14从热力学观点看，坯体的烧结过程是系统自由能减小的过程，对等温烧结来说，也就是系统过剩自由能降低的过程，过剩自由能包括表面能和晶格畸变能。 15表面扩散只涉及到质点的表面迁移，颗粒之间并不会发生收缩低温时，表面扩散起主导作用，而在高温下，让位于体积扩散；烧结早期孔隙连通，表面扩散的结果导致小孔隙的缩小与消失，大孔隙长大；烧结后期表面扩散导致孔隙球化。 16金刚石浓度的涵义是：单位体积工作层内金刚石或CBN磨料含量（或所占体积） 国内外通用的浓度表示方法是，工作层内磨料所占体积比为25%，金刚石（密度3.25g/㎝3）含量0.88g/㎝3，规定为100%浓度。其余浓度以此为基准。 对基体的结构进行合理的设计。在Ⅰ、Ⅱ类基体中，采用径向的单燕尾槽和轴向凹槽相结合的形式；Ⅲ类基体在金刚石较宽条件下采用，它除了有轴向沟槽外还有径向沟槽等，其目的是增加平面刚体表面与金刚石层的结合强度。 对金刚石磨具中金刚石选择的一般原则是：粗糙、高切除率的磨削，要求粗粒度和高浓度；而粒度细和低浓度，则适用于精磨。金属结合剂磨具中，金属结合剂中加入镍增加强度和耐磨性，加入钛、钴、钼、铬增加强度和热学性能，加入镍、镉耐腐蚀性，加入铁改善金刚石的润湿性和出刃性差。 磨具组织三要素（磨料、结合剂和气孔）是影响磨具强度和磨削性能的重要因素。一般的规律是：组织致密，则强度高、硬度高、耐磨性好、几何形状保持好，但磨削时的冷却润滑性能差，容易产生烧伤和堵塞现象。 冲击磨损主要是由于对金刚石冲击太大和金刚石与胎体材料结合力弱引起的，解决的方法是：采用高强度金刚石、降低金刚石吃入深度、降低切割速度、强包镶、加强胎体的耐磨性; 金刚石锯片磨损失效影响因素有：（1）胎体的耐磨性（2）金刚石性能(强度\热稳定性)（3）切割速度（4）金刚石吃入深度（5）金刚石与胎体结合强度等 锯片基体主要作用：（1）承接切割单元（节块）；（2）连接设备的刚性部件；所以：（1）与节块有很的结合性能；（2）强度满足要求。 金刚石锯片基体中水槽的作用：排屑，冷却，减少应力集中。 钻头唇面直接与孔底岩石接触，结构形状影响钻头的受力、排粉、冷却及钻进效果。 水路系统是钻头钻进过程中进行冷却、排粉的主要通道。主要有三个部分：水口和水槽、孔底岩石与金属胎体之间的间隙、钻头外表面与岩石孔壁、钻头内表面与岩芯之间的间隙。 软、中硬地层采用高硬度胎体；硬、坚地层，弱研磨性地层采用低硬度胎体；强研磨、破碎地层用高硬度、强研磨性胎体； 钻头中金刚石的选择主要采用MBD6-MBD12或SMD型号金刚石, 粒度选择一般为80/100,70/80,60/70,50/60,40/50。一般是岩石越硬，则品质越高，粒度越细；岩石越软，则低强度，粗粒度； 非金属粉末的添加剂主要有石墨和四氧化铁。其中石墨的主要作用是润滑作用、造孔作用、吸氧作用。 薄壁工程钻头中胎体必须具有高的冲击韧性，以应付钢筋，卵石，松动的混凝土的钻进。并且对金刚石有良好的润湿性，以牢固包镶金刚石，烧结温度不易过高，防止金刚石烧结温度下降。 简答题： 1、何谓粉末冶金？粉末冶金的主要工序有哪些？ 答：粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能，而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。运用粉末冶金技术可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品，如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等，是一种少无切削工艺。（1）粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚，消除粗大、不均匀的铸造组织。（2）可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料，这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学性能。（3）可以容易地实现多种类型的复合，充分发挥各组元材料各自的特性，是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。（4）可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品，如新型多孔生物材料，多孔分离膜材料、高性能结构陶瓷和功能陶瓷材料等。 2、氢损法及其目的？答：氢损法即是将5g有润滑剂的金属粉末试样放在刚玉皿内在纯氧气流中煅烧一段时间，各种金属或合金的煅烧工艺。目的是除去金属粉末中的杂质氧和酸不溶物 3、沉降分级的原理？答，在静态的流体介质中，不同粒度的颗粒，其自由沉降快，细颗粒沉降慢，如果让粒度不同的颗粒从同一高度同时沉降，经过一段距离或时间后，即能将粉末按粒度的差别分开，这就是最简单的沉降分级原理。 4、粉末的变形有几种形式？答：1.弹性变形2.塑性变形3.脆性裂变 5、压坯的强度的影响因素有哪些？答：1粉末颗粒的表面粗糙度 .2 粉末颗粒的表面积 3 粉末的粒度4粉末颗粒的杂志 5 成型压力6 成型料中的添加剂 6、推导侧压力的分析。答:当压坯受到正压力p作用时，它力图在y 轴上膨胀，由力学原理可知，此膨胀值与材料的泊松比和正压力成正比，这题看书上吧 7、改善压力降的方法有哪些？答，1添加润滑剂 2.提高模具光洁度和硬度 3.尽量使用粒度大和形状简单的粉末 4.使用其它成型方法，如双向型制，静压制和热压制等。 8、压制压力与压坯的密度的关系？答，第一阶段，压坯密度随压力增加而迅速增大；第二阶段，压坯密度增加缓慢或几乎保持不变；第三阶段，当压力继续增大超过某一定值后，随着压力的增大，压坯密度又继续增加，达到屈服极限后，会产生塑性变形或脆性裂变，也会导致压坯密度增大。 9、单向压坏中密度分布不均匀的状况及其产生的原因是什么？答: 状况：压头附近密度最大，随着离压头距离增加，密度逐渐减小。原因：粉末并非是完全表现为一种流体的性质，即是在粉末各处的压力不一致，在压坯内部有很大差异，内应力分布不均匀造成的。 10、在金刚石磨具制造中，比较冷压法与热压法工艺的特点。答：冷压法优点: 1.成型不需要加热设备，操作方便 2.模具寿命比热压模具长 3.成型效率高且课成批烧结 4.成型坯体密度较热压法小，孔隙度较高，有利于磨削时的冷却 5.成型废品可及时回收冷压法缺点 :1.压坯烧结后尺寸，形状变化较大，特别是复杂形状的砂轮 2.压坯与基体结合强度低，结合部位常出问题 3.冷压成型压力高，在较高的压力下，金刚石容易破碎，影响砂轮使用性能，降低磨削效果 4.坯体中的弹性
铝合金的钎焊工艺
（ 二 〇 一 三 年 十 二 月 本科科研训练论文 题 目：铝合金的钎焊工艺 学生姓名：/// 学 院：材料科学与工程 系 别：材料成型及 控制工程 专 业：材料成型及控制工程 班 级：材///班 指导教师：///
内蒙古工业大学本科科研训练论文 摘要 焊接是制造业的重要组成部分，应用广泛，发展迅速，在制造行业占有重要的地位。我国是世界产钢、用钢大国，也是焊接大国。随着高新技术和新工艺的不断出现，机械制造、安装、维修业也逐步向精细方向发展，对焊接技术的要求也越来越高。近几年来，焊接的使用量迅速增加；焊接机械化自动化技术改造加快；焊接自动化率快速提高。钎焊是用比母材熔点低的金属材料作为钎料，用液态钎料润湿母材和填充工件接口间隙并使其与母材相互扩散的焊接过程，这篇论文对钎焊焊接前的准备和焊接方法的做了设计，介绍了焊接所需的钎料和钎剂，给出了钎接接头形式以及接头的质量检测方法，在钎焊操作中应该注意的安全问题。 关键词:焊料，焊剂，钎焊接头，钎焊装置，钎焊气体
Abstract Welding is an important part of the manufacturing industry, widely used, rapid development in the manufacturing industry occupies an important position. China is the world steel production, steel big country, but also the welding power. With the emergence of high-tech and new technology, machinery manufacturing, installation and maintenance industry is also gradually to the fine direction of welding technology requirements are also increasing. In recent years, the rapid increase in the amount of welding; welding mechanization and automation to accelerate technological innovation; welding automation rate rapidly increased. Brazing with a lower melting point than the base metal material is used as brazing filler metal, wetted with a liquid base material and the solder filling the gap and the interface to the work piece during welding and the base material inter diffusion, the paper prior to brazing welding preparation and welding methods to do the design, introduces the required solder and soldering flux, solder joints is given in the form of joint detection methods and the quality of the brazing operation should p ay attention to security issues. Key words: Solder, Flux, Solder joints, Soldering equipment, Soldering gas
金刚石微粉的质量检验
金刚石微粉的质量检验 通常磨料的粒径在54微米以下的粉状物料称为微粉，微粉中颗粒直径小于5微米的又称为精微粉。3.5微米以粗的微粉采用沉降法分选，3.5微粉以细的混合料采用离心法分选。 金刚石微粉主要用于非金属硬脆材料的精磨、研磨和抛光。一般0~0.5微米至6T2微米 用于抛光；5~10微米至12~22微米用于研磨；20~30微米以粗用于精磨。金刚石微粉主要用于以下四个方面：〔1〕直接使用微粉或制成研磨膏，广泛用于硬质合金、高铝陶瓷、光学玻璃、仪表宝石、半导体等材料制成的刃具、量具、光学仪器、电子器件等精密零件，其加工粗糙度可以达到镜面效果。〔2〕金刚石微粉大量用于制造精磨片、超精磨片、电镀制品。〔3〕金刚石微粉是制造多晶金刚石烧结体的主要原料，如地质、石油钻头，切削工具、拉丝模等。 〔4〕用于研磨液和抛光液的制造。 金刚石微粉主要做研磨和抛光用，粒度的控制特别重要，只要有超尺寸的粗颗粒就会造成工件划伤，使前道工序的工作前功尽弃，因此微粉质量检查是保证微粉产品质量的重要环节。只有认真对待才能生产出高质量的微粉，满足用户使用的需求。 金刚石微粉的质量检验，采用国家标准JB/T7990—2012规定的方法检验，主要包括尺寸范围、粒度分布、颗粒形状、杂质含量、标志和包装。主要粒度分别为M0/0.25 M0/0.5 M0/1 M0.5/1 M1/2 M2/4 M3/6 M4/8 M5/10 M6/12 M8/12 M8/16 M10/20 M15/25 M20/30 M25/35 M30/40 M35/55 M40/60 M50/70。特殊应用的粒度尺寸范围由供需双方商定。 下表是M0.5/1的尺寸范围 D50是指一个样品的累计粒度分布百分数达到50%寸候所对应的粒度，它的物理意义是粒径大于它的颗粒数占50%小于它的颗粒数也占50% D50也叫中位径或中值粒径，常用来表示粉体的平均粒度。 在生产实践中，主要采用激光衍射法测量金刚石微粉颗粒直径，常用仪器有英国马尔文Mastersizer 2000激光粒度分析仪、美国Microtrac公司的S3500系列激光粒度分析仪和X100 激光粒度分析仪器等。
金刚石烧结制品重点
简答题： 1.什么叫做比表面？比表面与颗粒的哪些性质有关？ 2.论述影响松装密度、流动性和压制性的因素及之间的关系. 3..叙述压坯密度与压制压力之间的变化规律. 4.叙述再结晶与晶粒长大的动力学过程. 5.为什么金属结合剂的金刚石制品常常采用热压烧结？ 6.叙述液相烧结过程. 7.简述结合剂的组成性能与加工材质和加工方式的关系. 8.叙述金属结合剂的对金刚石烧结制品使用性能的影响。 9.需制造某种磨具5片，已知磨具的单片质量为530克，所选用的结合剂成分配比(质量分数%)为Cu78Sn12Ag7Zn3,外加石墨1%。求各种粉末的用量。(设投料系数为1.05) 10．如何判断混合结合剂后，其是否混合均匀？ 11.结合剂贮存应注意什么？ 12.磨具产品的测试主要有哪些容？ 13.简要列出配方设计的试验工作的一般程序。 14.已知非金刚石层体积和金刚石层体积分别为：Vi=13.56cm3，V=12.35cm3。采用冷压成型工艺，结合剂成型密度的γ=7.5g/cm3 ，金刚石浓度为100％。求金刚石用量和结合剂用量（包括非金刚石层的结合剂用量）。 15.叙述热压法工艺特点为。
16.冷压烧结过程中500℃的保温阶段坯体主要发生什么变化？为什么此阶段十分重要？ 17.冷压烧结时，冷却阶段对最终产品的性能有什么影响？ 18.如果金刚石磨具出现废品时，通过镜下观察发现其组织结构不均匀，在实际生产中，我们应从哪几个方面分析其产生的原因。 19.叙述金刚石在切割过程中磨损情况。 20.根据切割工件材料特点对选择金刚石和结合剂有什么要求。 21.对于长为40mm,高为5mm,厚为4mm的节块，计算1000个节块金刚石用量、金刚石层结合剂用量、过渡层料的用量。假设成型密度为8.89g/cm3，金刚石的浓度按50％计算。 22.选择焊料一般要满足什么样的要求。 23.写出一般金刚石锯片制造工艺流程 24.叙述锯片开刃过程。 25.在制造金刚石钻头时，调整胎体硬度的方法主要有哪些？ 26.为什么说钻头胎体的硬度选择在使用过程中起着重要的作用。 27、壁薄工程钻头对胎体材料有什么特殊要求。 28、叙述比表面积对金属粉末性质的影响。 30、在粉末受压制时，粉末在压力下主要发生哪些变形，各有什么特点，其对压制时的密度产生什么样的影响。 31、压制后坯体的密度会产生不均匀的现象的原因是什么，如何减少坯体其密度不均匀性。 32、在压制工艺过程中，一般都设定一段保压时间，为什么？
金刚石烧结制品重点
金刚石烧结制品重点公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
简答题： 1.什么叫做比表面比表面与颗粒的哪些性质有关 2.论述影响松装密度、流动性和压制性的因素及之间的关系. 3..叙述压坯密度与压制压力之间的变化规律. 4.叙述再结晶与晶粒长大的动力学过程. 5.为什么金属结合剂的金刚石制品常常采用热压烧结 6.叙述液相烧结过程. 7.简述结合剂的组成性能与加工材质和加工方式的关系. 8.叙述金属结合剂的对金刚石烧结制品使用性能的影响。 9.需制造某种磨具5片，已知磨具的单片质量为530克，所选用的结合剂成分配比(质量分数%)为Cu78Sn12Ag7Zn3,外加石墨1%。求各种粉末的用量。(设投料系数为 10．如何判断混合结合剂后，其是否混合均匀 11.结合剂贮存应注意什么 12.磨具产品的测试主要有哪些内容 13.简要列出配方设计的试验工作的一般程序。 14.已知非金刚石层体积和金刚石层体积分别为：Vi=13.56cm3， V=12.35cm3。采用冷压成型工艺，结合剂成型密度的γ=7.5g/cm3 ，金刚石浓度为100％。求金刚石用量和结合剂用量（包括非金刚石层的结合剂用量）。 15.叙述热压法工艺特点为。
16.冷压烧结过程中500℃的保温阶段坯体内主要发生什么变化为什么此阶段十分重要 17.冷压烧结时，冷却阶段对最终产品的性能有什么影响 18.如果金刚石磨具出现废品时，通过镜下观察发现其组织结构不均匀，在实际生产中，我们应从哪几个方面分析其产生的原因。 19.叙述金刚石在切割过程中磨损情况。 20.根据切割工件材料特点对选择金刚石和结合剂有什么要求。 21.对于长为40mm,高为5mm,厚为4mm的节块，计算1000个节块金刚石用量、金刚石层结合剂用量、过渡层料的用量。假设成型密度为 8.89g/cm3，金刚石的浓度按50％计算。 22.选择焊料一般要满足什么样的要求。 23.写出一般金刚石锯片制造工艺流程 24.叙述锯片开刃过程。 25.在制造金刚石钻头时，调整胎体硬度的方法主要有哪些 26.为什么说钻头胎体的硬度选择在使用过程中起着重要的作用。 27、壁薄工程钻头对胎体材料有什么特殊要求。 28、叙述比表面积对金属粉末性质的影响。 30、在粉末受压制时，粉末在压力下主要发生哪些变形，各有什么特点，其对压制时的密度产生什么样的影响。 31、压制后坯体的密度会产生不均匀的现象的原因是什么，如何减少坯体其密度不均匀性。 32、在压制工艺过程中，一般都设定一段保压时间，为什么
2-2微粉金刚石(汪 静)1
第二篇金刚石工具用金刚石 第二章金刚石微粉 （作者汪静） 2.1 概述 金刚石微粉的种类很多，用低强度的人造金刚石为原材料，经过破碎、提纯、分级等工艺生产的金刚石微粉是最常见的品种。这类产品涵盖了几十纳米到几十微米的粒度范围，产品性价比高，目前占据金刚石微粉的大部分市场份额。随着应用领域的不断拓展，根据用途不同，市场上出现了多种类别的金刚石微粉。 按照原材料来源不同，可分为天然金刚石微粉和人造金刚石微粉。不能用于珠宝首饰加工的低品级天然金刚石，可以经过球磨破碎生产出金刚石微粉，用于工业研磨抛光，如宝石、精密零件等的后期加工。随着工业的快速发展，研磨抛光领域对金刚石微粉的需求量急剧增加，天然金刚石微粉的产量远远满足不了市场需求。人造金刚石的出现解决了这一问题，它为金刚石微粉提供了充足的原料。据统计2008年国内金刚石产量为50多亿克拉，金刚石微粉的产量约为3亿克拉。人造金刚石微粉在硬、脆材料的磨削方面有着广泛的应用。作为粉体材料可用于多种天然宝石、人造宝石、玻璃、陶瓷等材料的磨削抛光。制成研磨液、研磨膏可用于半导体材料如硅片、蓝宝石晶片等元件的切削和研磨抛光。还可以做成多种制品，如精密砂轮、金刚石复合片、精磨片、拉丝模等。可用于金加工、地质钻探、光学玻璃加工、金属丝线生产等众多领域。 根据原材料金刚石强度高低，可分为高强度金刚石微粉和低强度金刚石微粉。前者是采用高强度金刚石为原材料生产的微粉，微粉单颗粒强度高、内部杂质含量低、磁性低。后者以低强度金刚石为原材料，产品自锐性好。 依据金刚石晶体结构不同可分为单晶金刚石微粉（如图2-1）和多晶金刚石微粉（如图2-2）。单晶金刚石微粉是用单晶金刚石为原材料生产的金刚石微粉，其颗粒保留了单晶金刚石的单晶体特性，具有解理面，受到外力冲击的时候优先沿解理面碎裂，露出新的“刃口”。多晶金刚石微粉是由直径5-10nm的金刚石晶粒通过不饱和键结合而成的微米和亚微米多晶颗粒，内部各向同性无解理面，具有很高的韧性。由于其独特的结构性能，常用于半导体材料、精密陶瓷等的研磨和抛光。 另外还有爆轰法生产的纳米金刚石（如图2-3），这类金刚石是由负氧平衡炸药内部多余的碳原子在适当的爆轰条件下合成的，由5-20纳米粒径的金刚石晶粒组成的二次团聚体，粉体外观一般为灰黑色。纳米金刚石具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和导热性，可用于硬盘、半导体等的精密抛光，可以作为润滑油添加剂，显著提高润滑油的润滑性能，减少磨损，可以添加到橡胶和塑胶中强化产品性能，还可以作为优良的功能材料涂覆到金属模具、工具、部件等表面，增强表面硬度、耐磨性、及导热性能，延长使用寿命。
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
中心建设方案内容
中心建设方案内容 １、建设单位概况（企业规模、人数、科技人员总数，主要生产产品及其水平、市场占有率、在本行业地位，上年产值、税收、利润情况等）。 一、企业的基本情况 1．企业经营管理等基本情况，（包括所有制性质、职工人数、企业总资产、资产负债率、银行信用等级、销售收入、利润、主导产品及市场占有率、研发来源等）。 Xxx有限公司创建于1987年，是一家民营企业。1987-2007年间主要以生产螺丝批为主，产品研发附加值低，属于劳动密集型产业。2007年后涉足粉末冶金行业，实现从生产螺丝批的传统企业向集研发、生产、销售水雾化钢铁粉末为一体的高新研发企业的转型升级。企业与中南大学建立了产、学、研联合体，成立了Xxx 水雾化粉末高新研发研究开发中心，其占地面积800平方米，固定资产700万元，拥有中频试验熔炼炉、滤波补偿装置等仪器设备，可从事稀土功能材料等方面的研究，企业每年以不少于销售收入5%的经费用于研发，相继开发水雾化稀土钢铁粉、水雾化焊条用稀土钢铁粉、水雾化稀土低合金钢粉等一批新产品，形成了核心了研发，已申报“一种水雾化稀土钢铁粉末合金及生产方法”、“一种高效水雾化焊条用稀土铁粉末合金及生产方法”等2项发明专利,并显现出良好的经济效益和社会效益，2008年企业实现工业总产值12235万元，其中，高新研发产品产值7973万元，占总产值65%。 2007年成立Xxx公司,采用国内先进设备和吸收国际先进制粉研发,专业生产水雾化纯铁粉系列,主要产品有水雾化纯铁粉系列、预合金钢粉系列和扩散型合金钢粉系列等,产品质量稳定可靠,性能卓越,各项研发指标达到国际先进水平。公司占地面积80余亩，现有员工157人，其中中高级研发人员24多人；公司拥有先进的专业化设备和精良的检测设备，从而具备较强的研发开发和生产能力。公司于2000年通过ISO9001-2000质量管理体系认证，2003年通过德国GS产品质量认证。产品远销欧美、东南亚等四十个国家和地区，并深受用户的好评。 公司本着“以诚致信、追求卓越”的企业宗旨，“团结奋进、开拓创新、至全服务、求实发展”的经营理念，真诚期待与国内外客户的合作，共谋发展。 2008年销售额12235亿元，利润709万元，资产6410万元。公司在杭州设
金刚石微粉质量的评定
1999年第3期 矿产与地质第13卷1999年6月M I NER AL R ESO U R CES A N D G EO L O GY总第71期 金刚石微粉质量的评定 谈耀麟 (有色金属工业总公司矿产地质研究院,桂林541004) 摘 要 从用户和生产厂家的观点阐述如何评定金刚石微粉的质量。着重论述根据金刚 石微粉的粒度、颗粒形状、锐利性、抗磨耗性和强度来评定金刚石微粉的质量。 关键词 金刚石微粉,质量,评价 近十多年来,由于科学技术和工业的发展,60 m以细的金刚石微粉无论是天然的还是人造的,其应用范围和市场需求量都日益增大。金刚石微粉作为一种精细磨料,如何评定其质量的优劣?本文从用户、生产厂家的需求及实验室研究的结果谈谈这一问题。 1 金刚石微粉质量要求 1.1 用户对金刚石微粉的要求 (1)研磨速度,就是使工件达到一定磨光度所需的研磨时间;或者在一定研磨时间内达到的磨光度。 (2)一定量的金刚石微粉所能研磨或抛光的工件总量;或者说在单位时间内所磨削掉的材料的重量,亦即磨削率。 (3)加工表面有无划伤痕迹。 1.2 生产厂家对产品质量的要求 实践说明,金刚石微粉的使用要获得经济的效果,取决于金刚石微粉颗粒的形状、大小、表面特性和内部结构(抗磨耗性和强度)。因此,从生产厂家的观点来说,为了满足用户对金刚石微粉使用性能的要求,应满足以下几个方面的要求。 (1)关于粒度问题 金刚石微粉的粒度指的是一定的粒度范围,以4～8 m的金刚石微粉为例,其粒度不可能是绝对均匀的,只能说其最大公称粒度不超过8 m。这里就有一个粒度分布问题。金刚石微粉在工作过程中,实际上只有一部分颗粒(较大的颗粒)在起研磨作用,较小颗粒是不起作用的,所以用户总是希望金刚石微粉产品的粒度范围越窄越好。生产厂家要生产出粒度范围窄的金刚石微粉就必须在分选过程中减小颗粒重量的差异和形状的差异。实践证明,采用离心分选法比用自由沉降分选法更容易获得窄的粒度范围。因为离心分选法比较容易控制沉降速度而不 1998年12月25日收稿。作者简介:谈耀麟,男,1936年生,高级工程师。 191
超硬材料烧结制品简答
1. 酸不溶物测定粉末化学成分的原理是什么？对青铜测定时有什么 特殊性？ 答：（1）原理：金属粉末中 , ，碳化硅，硅酸盐、粘土等杂质均不溶于酸，为此，可将粉末试样用某种无机酸（铜用 ，铁用HCl）溶解，滤出沉淀物于900--1000℃下煅烧至恒重，即可计算出粉末中酸不溶物杂质相对含量。 （2）对青铜粉末测定时，由于 不溶于硝酸，应该扣除该部分含量。在硝酸不溶物中加入NH4I于坩埚中加热到425--475℃，煅烧15min，碘挥发， 被还原为能溶于硝酸的 ，加2--3ml硝酸使其完全溶解，此时残留物与粉末的质量之比的百分数即为酸的不溶物含量。 2. 金属粉末性能测定中利用的沉降天平测粒度分布，其原理是什 么？ 3. 答：在静态的流体介质中，不同粒度的颗粒，其自由沉降的速率不 同，粗颗粒沉降快，细颗粒沉降慢。如果让粒度不等的颗粒从同一起点高度同时沉降，经过一定距离或时间后，即能将粉末按粒度的差别分开。用沉降天平测总重量随沉降时间的变化，得到总重量与沉降时间的实际沉降曲线。在该曲线上取若干个点，分别作曲线的切线，量出切线的纵截距值，再由各点对应的沉降时间按沉降公式计算粒径，最后，计算所取若干粒级内粉末的百分含量，就可作成粒度分布曲线。 3. 松装对粉末的压制性和烧结性影响。 答：对压制性的影响：粉末的压制性包括压缩性和成型性。颗粒形状越规则，结构越细致，粒度越粗，则松装密度越高，压缩性越好。一般来说，压缩性好的粉末，其成型性往往较差。 对烧结性影响：烧结过程是粉末体由高能位转变的过程，粉末颗粒越细，形状和结构越复杂，则松装密度越低，有利于扩散和合金均匀，如果粉末粒度形状简单，表面平滑，松装密度高，烧结性差。
金属结合剂金刚石工具烧结技术的研究
金属结合剂金刚石工具烧结技术的研究 金刚石工具被誉为“工业的牙齿”，以其无与伦比的优异性能和不可替代性成为当今公认的、必不可少的硬脆材料加工用超硬材料工具。传统电阻式热压法制造金属结合剂金刚石工具生产周期短、工艺调整简单，但存在固有的弊病和缺陷，其中最为根本的问题是：烧结过程能耗高，工具的质量稳定性差，使用性能水平低。 本文在总结热压烧结理论的基础上，选用Co-Cu-Sn粉末作为金刚石工具胎体，围绕金属结合剂金刚石工具烧结技术进行研究。获得如下结论：（1）论文首先对同一配方采用HP、C-HP和HIP烧结工艺制备金属结合剂金刚石工具，并对工艺参数进行了优化，其最佳烧成温度、保温时间、施压条件分别为：760℃、4min、35MPa，770℃、90min、30MPa，780℃、60min、80MPa。 （2）在优化工艺条件下，制备WD试样、HD试样和试切用锯片。研究结果表明：HP工艺烧结时间短，但温度场分布不均，烧结试样孔洞较多，易出现金刚石烧蚀现象，杂质氧化物会阻碍金属原子的迁移与扩散，甚至成为裂纹源；C-HP 工艺温度场均匀，还原气氛能有效活化金属原子，促进致密化；HIP工艺能显著降低烧结组织的气孔率，细化晶粒，试样断面出现类似于塑性断裂的浅韧窝特征，胎体对金刚石的包镶状况良好，其试样综合力学性能最佳。 （3）Co-Cu-Sn胎体和金刚石节块的烧结均属于以固相烧结为主的瞬时液相烧结，其致密化过程包括吸附气体的解吸与逸出、金属颗粒表面氧化物的还原、液相的形成与消失、不同组元的扩散与合金化等阶段。三种烧结技术所获得的胎体试样物相组成均为Cu5.6Sn和α-Co，HIP试样结晶最佳。 （4）试切结果表明：HIP锯片的优势主要表现在使用寿命上，其寿命较HP
粉末注射成型金刚石制品的烧结工艺_伍俏平
杜夏梅等：水热碱蚀与碱溶滤联合处理制备介孔丝光沸石? 1207 ?第41卷第9期 DOI：10.7521/j.issn.0454–5648.2013.09.07 粉末注射成型金刚石制品的烧结工艺 伍俏平1，邓朝晖1，潘占2，言佳颖1，万林林1 (1. 湖南科技大学机电工程学院，湖南，湘潭 411201；2. 湖南大学，国家高效磨削工程技术研究中心，长沙 410082) 摘要：对采用粉末注射成型技术制备的金刚石制品的烧结工艺进行了研究。通过观测金刚石制品的形貌、相对密度和抗弯强度，分析了烧结温度、烧结气氛、保温时间及升温速率等对金刚石制品烧结性能的影响，优化了烧结工艺参数。结果表明：随烧结温度的提高或保温时间的延长，金刚石制品的相对密度线性增大后趋于平缓，抗弯强度呈现出先增大后下降趋势；在真空气氛中烧结有利于制品烧结致密化和力学性能的提高；过高的升温速率会引起金刚石制品的烧结变形，过低的升温速率会造成金刚石制品处于加热过程的时间过长，影响制品性能。优化的烧结工艺参数为：烧结气氛为真空烧结，烧结温度为920℃，保温时间为10min，升温速率为5/min ℃。 关键词：金刚石制品；粉末注射成型；烧结参数；烧结性能 中图分类号：TG146.2 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2013)09–1207–07 网络出版时间：2013–08–29 11:49:04 网络出版地址：https://www.360docs.net/doc/d08187469.html,/kcms/detail/11.2310.TQ.20130829.1149.007.html Sintering Process of Diamond Products by Powder Injection Molding WU Qiaoping1，DENG Zhaohui1，P AN Zhan2，YAN Jiaying1，WAN Linlin1 (1. College of Electromechanical Engineering, Hunan University of Science and Technology, Xiangtan 411201, Hunan, China; 2. National Engineering Research Centre for High Efficiency Grinding, Hunan University, Changsha 410082, China) Abstract: The sintering process of diamond products prepared by powder injection molding technology was discussed. Effects of parameters (i.e., sintering temperature, sintering atmosphere, time and heating speed) on the sintering performance was investigated via the analysis of morphological structure and measurement of relative density and tensile strength of the sintered diamonds products. The experimental results indicate that the relative density of the products increases, and the tensile strength increases firstly and then decreases with increasing the sintering temperature or time. The sintering of the products in a vacuum atmosphere can improve the densification and mechanical properties of the products. The products appear a sintering deformation at a high heating rate, and the performance of the products decreases at a low heating rate. The optimized sintering process can be obtained at a heating rare of 5℃/min and a sintering temperature of 920℃in vacuum atmosphere for 10min. Key words: diamond products; powder injection molding; sintering parameters; sintering performance 常用的金刚石工具(如金刚石锯片和金刚石节块)一般由金刚石和胎体材料经混合、模压成型后烧结制备而成。但模压工艺由于自身工艺的局限，制品存在密度不均匀、孔隙率大、制品形状受到限制等不足。粉末注射成型(powder injection molding，PIM)是当今最热门的近净成型技术[1–4]。该技术是在传统粉末冶金技术基础上，创造性地结合了塑料注射成型技术发展起来的一种高新近净成形技术。由于注射成型过程中流动充模的均匀性，使得产品各处密度均匀，避免了模压工艺容易出现的密度梯度，烧结后可以达到很高的致密度，特别适合于几何形状复杂、组织结构均匀的小型零件的大批量生产[5–8]。在航空航天、电子、汽车等行业得到了应用和发展。 PIM技术经过几十年的发展，材料体系不断拓展，已从Fe–Ni合金、不锈钢、高比重合金、陶瓷等材料向更多新兴材料的方向发展，产品种类、规格也在不断扩大。目前，PIM技术已发展成金属粉末注射成型(MIM)、陶瓷粉末注射成型(CIM)以及金 收稿日期：2013–03–16。修订日期：2013–04–26。 基金项目：国家自然科学基金(51205126，50775069)项目；湖南省自然科学基金青年人才联合培养项目(12JJB006)资助。 第一作者：伍俏平(1981—)，男，博士，讲师。Received date:2013–03–16. Revised date: 2013–04–26. First author: WU Qiaoping (1981–), male, Ph.D., Lecturer. E-mail: meishanzi11@https://www.360docs.net/doc/d08187469.html, 第41卷第9期2013年9月 硅酸盐学报 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol. 41，No. 9 September，2013
珩磨油石基础知识
珩磨油石基础知识 过去的几十年里，在机械制造行业中，磨削工艺得到了非常广泛的应用，随着零件精度地不断提高，外圆内孔研磨和珩磨等精加工工艺越来越多被各种零件的制造商采用，因此， 要比较好地完成珩磨加工，选择合适的磨料是非常重要的，磨料选择的一个基本准则就是磨料的硬度要高于被加工材料的硬度。 自然界中最坚硬的材料为金刚石，以下依次为氮化硼、碳化硼、碳化硅、氧化铝、天然刚玉、黄玉和石英，其中金刚石、立方氮化硼、碳化硅和氧化铝磨料是最为常用的，图为这四种磨料在硬度上的排列顺序。 淬火后硬钢的硬度值没有显示在本图中，一般为1600。 金刚石、立方氮化硼称为超级磨料；氧化铝、碳化硅称为普通磨料（或传统磨料）。 首先介绍的是氧化铝磨料，氧化铝磨料是从矾土中通过化学方法提炼出来的，大块的氧化铝用机械进行破碎，破碎后的颗粒按照粒度和形状标准严格分级。按照纯度和颗粒形状的不同主要分为四种： 白色氧化铝：氧化铝的含量99%，外形比较尖锐，晶体间结合力比较弱，脆性比较高。由于这些特点，白色氧化铝磨料比较适合磨削碳含量较高的硬钢和热敏感度较高的合金钢，硬度HRC62以上，能够得到比较好的切削性能和好的孔形，但是白色氧化铝磨损也是非常快速的。白色氧化铝还能够应用于不同铸铁缸体的精加工，应用机理是利用白色氧化铝锋利的切削刃，在较低的切削力下产生比较好的切削效果，获得良好的孔形精度，减少由于铸件内壁不均匀导致的珩磨中不规则的零件变形。 紫色氧化铝：含94-97%氧化铝和1.5%铬，晶体形状平整一点，同时由于铬的存在晶体间结合力有了增强，所以有一定耐磨性。紫色氧化铝磨料并不常用。非常适用于HRC60左右碳钢合金钢零件的珩磨。 红色氧化铝：92%-96%氧化铝加入3%的铬烧制而成，晶体形状较规则，脆性降低，耐磨性增强，比白色氧化铝更坚硬，切削能力有所下降。 棕色氧化铝：96%氧化铝，棕色是因为除氧化铝外其他成分如Na、K等，晶体形状规则，晶体组织坚硬脆性很低，适用于大多数钢材料重型零件的重负载条件下大余量珩磨，也适用