基于金刚石热历史的超硬磨具激光增材制造工艺与组织性能优化

1

作者 张伟 高远 +5 位作者 马青原 彭英博 武玺旺 蓝阳 陈宇轩 陈治强 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期132-139,共8页

超硬磨具激光增材制造过程中,金刚石极易受到激光直接辐照和高温熔池的影响,出现石墨化等热损伤现象.选取典型的金刚石磨具用金属结合剂CuSn10粉末,采用粉末床熔融(Powder Bed Fusion-laser Beam,PBF-LB)技术制备CuSn10-金刚石复合材料... 超硬磨具激光增材制造过程中,金刚石极易受到激光直接辐照和高温熔池的影响,出现石墨化等热损伤现象.选取典型的金刚石磨具用金属结合剂CuSn10粉末,采用粉末床熔融(Powder Bed Fusion-laser Beam,PBF-LB)技术制备CuSn10-金刚石复合材料;围绕高能激光束和高温熔池两个影响增材制造过程中金刚石颗粒性能的关键因素,以单颗金刚石颗粒为研究对象,通过有限元模拟分析构建金刚石颗粒的温度场模型,反映了金刚石颗粒在PBF-LB中的热演化过程;阐明了PBF-LB过程金刚石的热损伤机制,发现金刚石发生石墨化转变并不是由激光的直接辐照造成的,而是由高温熔池的热影响导致,CuSn10-金刚石复合材料在PBF-LB过程中石墨化的临界温度为1491.6℃.建立了PBF-LB工艺-金刚石颗粒温度-石墨化程度-摩擦磨损性能的定量关系,发现随着金刚石颗粒温度的增加,其石墨化程度增加,严重损害了复合材料的摩擦磨损性能. 展开更多

关键词 激光增材制造 超硬磨具 金刚石 热演化 石墨化

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酚醛树脂改性及在超硬磨具中的应用研究现状 被引量：11

2

作者 高翀 朱峰 +1 位作者 刘明耀 赵延军 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2014年第1期64-69,共6页

从有机物改性酚醛树脂、无机物改性酚醛树脂和纳米材料改性酚醛树脂三方面综述了酚醛树脂改性的研究现状,阐述了改性酚醛树脂在超硬树脂磨具中的应用,指出了酚醛树脂在超硬磨具应用中存在的问题并提出了解决思路。

关键词 酚醛树脂 改性 超硬磨具 性能指标 使用性能

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纳米陶瓷结合剂超硬磨具的制造工艺 被引量：5

3

作者 王艳辉 张向红 +2 位作者 葛恩报 张金辉 臧建兵 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2008年第6期9-11,16,共4页

纳米陶瓷结合剂是一种新型的超硬磨具结合剂，它显著降低了磨具烧结温度，大幅度提高了制品强度、韧性和耐磨性，且气孔可控，为陶瓷结合剂的应用开拓了一个崭新的领域。本文阐述了纳米陶瓷的性能及关键方法，特别对纳米陶瓷结合剂超硬... 纳米陶瓷结合剂是一种新型的超硬磨具结合剂，它显著降低了磨具烧结温度，大幅度提高了制品强度、韧性和耐磨性，且气孔可控，为陶瓷结合剂的应用开拓了一个崭新的领域。本文阐述了纳米陶瓷的性能及关键方法，特别对纳米陶瓷结合剂超硬工具的成型工艺方法进行了研究。结果表明，在纳米陶瓷结合剂中加入20％-30％的水和适量的表面活性剂，可以提高成型密度、毛坯强度和制品的抗折强度，抗折强度高于100MPa。经过烧结，纳米陶瓷结合剂与金刚石和CBN超硬磨料润湿性良好、结合力大，在烧结过程中与超硬磨料不发生反应、不腐蚀损伤超硬磨料。成功用于磨削PCD复合片的金刚石陶瓷砂轮。 展开更多

关键词 纳米陶瓷结合剂 超硬磨具 低温高强 可控气孔

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超硬磨具用金属结合剂国内外研究进展 被引量：8

4

作者 邹文俊 陈功武 +1 位作者 宋城 彭进 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2014年第4期83-88,共6页

金属结合剂超硬磨具广泛应用于石材、陶瓷和硬质合金的加工领域。介绍了目前常用的钴、铜、铁基等纯金属结合剂的特点、类型和力学性能。分析了不同添加物对金属–陶瓷复合结合剂性能的影响。重点阐述了近些年发展起来的金属–树脂复合... 金属结合剂超硬磨具广泛应用于石材、陶瓷和硬质合金的加工领域。介绍了目前常用的钴、铜、铁基等纯金属结合剂的特点、类型和力学性能。分析了不同添加物对金属–陶瓷复合结合剂性能的影响。重点阐述了近些年发展起来的金属–树脂复合结合剂的发展状况及趋势。最后提出了金属基复合结合剂发展中存在的问题。 展开更多

关键词 超硬磨具 金属结合剂 金属基复合结合剂

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超硬磨具静平衡测试仪的研究 被引量：1

5

作者 李银华 郑安平 +2 位作者 钟彦征 梁威 包空军 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2007年第1期53-55,共3页

超硬磨具静平衡测量是影响其使用性能一个重要因素。根据目前国内检测设备的状况,采用矢量值之间的数学运算和数据处理技术,提出了一种基于单片机dsPIC30F3012静平衡测试仪的设计思想,给出了系统结构框图、部分硬件电路和软件流程图,讨... 超硬磨具静平衡测量是影响其使用性能一个重要因素。根据目前国内检测设备的状况,采用矢量值之间的数学运算和数据处理技术,提出了一种基于单片机dsPIC30F3012静平衡测试仪的设计思想,给出了系统结构框图、部分硬件电路和软件流程图,讨论了仪器的抗干扰措施,对存在的问题进行了分析,指出了改进办法。实验结果表明:该仪器性能稳定可靠,为超硬磨具的静平衡检测提供一种新的途径。 展开更多

关键词 超硬磨具 静平衡 单片机 数据采集 测试仪

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超硬磨具发展情况 被引量：6

6

作者 栗正新 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2021年第2期1-3,共3页

河南工业大学材料学院,具备国内超硬材料及制品和磨料磨具工程两个本科专业方向,和磨料磨具、超硬材料、高温材料等团队。1956年成立以来针对先进磨料磨具、高端超硬材料制品等方面的前沿技术和科学问题开展研究。近五年获得河南省科技... 河南工业大学材料学院,具备国内超硬材料及制品和磨料磨具工程两个本科专业方向,和磨料磨具、超硬材料、高温材料等团队。1956年成立以来针对先进磨料磨具、高端超硬材料制品等方面的前沿技术和科学问题开展研究。近五年获得河南省科技进步一等奖2项、发表相关学术论文120篇、制定国家标准3项、承担国家级课题4项、承担河南省重大科技专项3项、授权发明专利12项。研究成果同工程应用结合紧密,培养的人才活跃在超硬材料及制品、磨料磨具行业第一线,为行业的发展做出了卓越贡献。 展开更多

关键词 磨料磨具 超硬磨具 超硬材料 国家级课题 重大科技专项 河南工业大学 高温材料 学术论文

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超硬磨具设计与生产管理集成化系统研究

7

作者 李丽 武照云 《河北农机》 2020年第3期57-58,共2页

为了提高中小型超硬磨具制造企业的信息化管理水平,对超硬磨具制造生产过程中存在的问题进行了分析.按照数据层、应用层和界面层的三层体系架构原则,对系统的总体结构进行了设计.对系统开发过程中的关键技术进行了分析,主要包括超硬磨... 为了提高中小型超硬磨具制造企业的信息化管理水平,对超硬磨具制造生产过程中存在的问题进行了分析.按照数据层、应用层和界面层的三层体系架构原则,对系统的总体结构进行了设计.对系统开发过程中的关键技术进行了分析,主要包括超硬磨具配方参数设计、制造工艺参数智能优化和基于SPC的超硬磨具制造过程质量控制等.基于上述技术及架构,以C#.NET为开发平台,设计并开发了超硬磨具设计与生产管理集成化系统.通过实际应用表明,该系统能够有效提高企业生产管理的信息化水平. 展开更多

关键词 超硬磨具 设计与生产管理 集成化系统

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超硬磨具用耐高温树脂结合剂的性能研究 被引量：5

8

作者 袁天顺 简亚溜 +3 位作者 邹文俊 彭进 宋旭东 刘鹏展 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2020年第2期32-35,共4页

采用甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为改性剂,通过酯交换方式制备出有机硅酚醛树脂(SPF),并用傅里叶变换红外光谱分析、热重分析、力学性能测试等表征方法对SPF进行测定。结果表明:MTMS被成功引入SPF树脂结构中,且SPF耐热性能优良,受热质量损失... 采用甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为改性剂,通过酯交换方式制备出有机硅酚醛树脂(SPF),并用傅里叶变换红外光谱分析、热重分析、力学性能测试等表征方法对SPF进行测定。结果表明:MTMS被成功引入SPF树脂结构中,且SPF耐热性能优良,受热质量损失10%时温度为462℃,较普通酚醛树脂(PF)的温度提高了90℃。与以PF为结合剂的超硬磨具相比,以SPF为结合剂制造的超硬磨具的力学性能明显提高,磨削比提高了51.1%;同时,后者的弯曲强度和冲击强度较前者的分别提高了14.2%和5.7%。 展开更多

关键词 硅酚醛树脂 超硬磨具 热稳定性 磨削比

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用于超硬磨具的新型催化剂固化的酚醛树脂的性能 被引量：4

9

作者 简亚溜 袁天顺 +4 位作者 彭进 邹文俊 宋旭东 刘鹏展 王俊珂 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2020年第5期64-68,共5页

六次甲基四胺(hexamethylenetetramine,HMTA)作为最常用的热塑性酚醛树脂的催化固化剂,大量应用于磨具制造领域。由于结构中芳核间仅以亚甲基相连,因此树脂表现为较大脆性。以自制苯酰胺类衍生物(sulfonamide derivatives,PTSA)替代六... 六次甲基四胺(hexamethylenetetramine,HMTA)作为最常用的热塑性酚醛树脂的催化固化剂,大量应用于磨具制造领域。由于结构中芳核间仅以亚甲基相连,因此树脂表现为较大脆性。以自制苯酰胺类衍生物(sulfonamide derivatives,PTSA)替代六次甲基四胺用于酚醛树脂的固化,采用热重分析(thermogravimetric analysis,TGA)、力学性能以及冲击测试等方法进行表征及分析。结果表明:PTSA固化酚醛树脂失重10%时的热失重温度为396℃,较HMTA固化的酚醛树脂的提高了24℃,耐热性优良;以PTSA固化树脂作结合剂制备的超硬磨具,较HMTA固化树脂作结合剂的超硬磨具的磨削比提高36.18%。 展开更多

关键词 酚醛树脂 超硬磨具 力学性能 热稳定性 磨削比

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金属结合剂超硬磨具组分的解析 被引量：1

10

作者 骆苗地 王军涛 +2 位作者 包华 张仪 乔倩 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2016年第2期73-77,共5页

化学解析是指对复杂混合物质进行成分定性、定量和结构的分析,其特点是多种分离和分析方法的联合运用,也就是"综合分析",这种综合分析是分析科学中最具探索性和挑战性的学科。目前,随着各种大型先进仪器的普及,化学解析技术... 化学解析是指对复杂混合物质进行成分定性、定量和结构的分析,其特点是多种分离和分析方法的联合运用,也就是"综合分析",这种综合分析是分析科学中最具探索性和挑战性的学科。目前,随着各种大型先进仪器的普及,化学解析技术正在迅速发展并应用到各个行业之中。根据金属结合剂磨具制造工艺特点,以常规化学分析为基础,结合原子发射光谱、扫描电镜、能谱和X衍射仪等仪器分析,总结出一套较为完整的金属磨具的化学解析方法,为行业技术人员进行产品开发和质量控制提供参考。 展开更多

关键词 金属结合剂 超硬磨具 化学解析

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树脂超硬磨具工作层结构与成分测试技术研究 被引量：2

11

作者 邢波 陈学彬 任冠青 《中国测试》 CAS 北大核心 2021年第S02期106-110,共5页

树脂超硬磨具广泛应用于硬质合金及各种耐磨难加工材料的精磨、半精磨及抛光工序,随着精密、超精密加工技术的发展,对树脂超硬磨具产品质量提出了更高的要求。树脂超硬磨具工作层结构与成分检测是产品开发和质量提升的重要途径之一,备... 树脂超硬磨具广泛应用于硬质合金及各种耐磨难加工材料的精磨、半精磨及抛光工序,随着精密、超精密加工技术的发展,对树脂超硬磨具产品质量提出了更高的要求。树脂超硬磨具工作层结构与成分检测是产品开发和质量提升的重要途径之一,备受业内重视。根据树脂超硬磨具的制备工艺及自身结构特点,综合运用多种先进分析方法,实现超硬磨具工作层结构与成分全面、精确定量分析,有效指导行业技术人员进行产品研发、质量控制及提升。 展开更多

关键词 树脂超硬磨具 结构与成分 测试技术

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新型砂轮和超硬磨具研制成功

12

《工具技术》 北大核心 2004年第11期27-27,共1页

近日，经河南省推荐并经国家科技部、商务部、质监检验检疫总局、环保总局和河南省科技厅批准，由郑州磨料磨具磨削研究所研制开发的“轿车发动机关键零件加工专用数控机床配套高速、高效CBN砂轮”及“高精度超薄超硬材料磨具”两项产... 近日，经河南省推荐并经国家科技部、商务部、质监检验检疫总局、环保总局和河南省科技厅批准，由郑州磨料磨具磨削研究所研制开发的“轿车发动机关键零件加工专用数控机床配套高速、高效CBN砂轮”及“高精度超薄超硬材料磨具”两项产品分获国家重点新产品证书和河南省高新技术产品证书。 展开更多

关键词 超硬磨具 型砂 CBN砂轮 专用数控机床 磨料磨具 磨削 超硬材料 河南省 高新技术产品 商务部

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新型砂轮和超硬磨具研制成功

13

《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2005年第5期2-2,共1页

近日，由郑州磨料磨具磨削研究所研制开发的“轿车发动机关键零件加工专用数控机床配套的高速高效CBN砂轮”及“高精度超薄超硬材料磨具”两项产品分获国家重点新产品证书和河南省高新技术产品证书。

关键词 郑州磨料磨具磨削研究所 CBN砂轮 超硬磨具 性能

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陶瓷超硬磨具工作层体积密度的测量

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作者 邢波 李丙文 +4 位作者 陈学伟 张林州 陈学彬 赵延军 闫宁 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2019年第3期88-92,共5页

依据JB/T 7999—2013《固结磨具体积密度、总气孔率和吸水率试验方法》标准检测陶瓷超硬磨具工作层体积密度,并对其影响因素进行分析。结果表明:检测时取样量应大于0.50g,样品质量减少,体积密度呈下降趋势;当样品体积密度值超过2.85g/c... 依据JB/T 7999—2013《固结磨具体积密度、总气孔率和吸水率试验方法》标准检测陶瓷超硬磨具工作层体积密度,并对其影响因素进行分析。结果表明:检测时取样量应大于0.50g,样品质量减少,体积密度呈下降趋势;当样品体积密度值超过2.85g/cm^3时,可省去抽真空处理操作步骤;当体积密度值在2.50~2.85g/cm^3时,可将抽真空处理操作改为在去离子水中浸泡1h;当体积密度值小于2.50g/cm^3时,需经抽真空处理。 展开更多

关键词 陶瓷超硬磨具工作层 体积密度 抽真空处理

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超硬磨具——高效率高精度低成本磨削的首选工具

15

《工具技术》 北大核心 2001年第10期46-46,共1页

关键词 磨削加工 超硬磨具 纤维油石

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超精珩磨刀具通过科技部知识产权局认证

16

作者 七丁 《航空制造技术》 2006年第6期24-24,共1页

日前，由新干县赣新砂轮厂工人易祖平自主创新研制的超硬磨具——超精珩磨刀具通过了国家科技部知识产权局的认证，成为国家中小企业科技创新项目之一。目前，该产品经国内数家大型企业对比使用，其加工效率等主要性能指标均达到国际领... 日前，由新干县赣新砂轮厂工人易祖平自主创新研制的超硬磨具——超精珩磨刀具通过了国家科技部知识产权局的认证，成为国家中小企业科技创新项目之一。目前，该产品经国内数家大型企业对比使用，其加工效率等主要性能指标均达到国际领先水平，属国内首创，可以替代国外进口的同类产品。 展开更多

关键词 国家科技部 知识产权 认证 刀具 珩磨 超精 国际领先水平 国内首创 超硬磨具 自主创新

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具有可控气孔的低熔高强纳米陶瓷结合剂 被引量：10

17

作者 张向红 王艳辉 +2 位作者 臧建兵 成晓哲 张金辉 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2010年第4期17-20,共4页

结合剂中的理想气孔不但可以最大效率地容屑、断屑、贮存冷却液、润滑剂,而且对结合剂强度的影响最小。本文介绍了自主研制的具有可控气孔的低熔高强纳米陶瓷结合剂的烧结工艺和气孔结构特性。通过改变造孔剂的粒度和掺入量,可以获得近... 结合剂中的理想气孔不但可以最大效率地容屑、断屑、贮存冷却液、润滑剂,而且对结合剂强度的影响最小。本文介绍了自主研制的具有可控气孔的低熔高强纳米陶瓷结合剂的烧结工艺和气孔结构特性。通过改变造孔剂的粒度和掺入量,可以获得近于无气孔的致密型和具有均匀分布的圆形理想气孔的结合剂,气孔孔径和数量可控,并且气孔率可以在大范围内调整。该适合制备较大磨削接触面积的工具如抛磨工具等。 展开更多

关键词 纳米陶瓷结合剂 气孔可控 低熔高强 超硬磨具

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多孔CBN/Cu-Sn-Zn堆积磨料在钢轨打磨砂轮中的应用 被引量：1

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作者 姚煜 刘鹏展 +3 位作者 邹文俊 彭进 简亚溜 韩平 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2022年第1期69-75,共7页

为提高钢轨打磨砂轮的磨削效率和使用寿命,制备一种表面多孔但内部紧实的CBN/Cu-Sn-Zn堆积磨料。讨论Cu-Sn-Zn结合剂的性能、孔隙结构对CBN堆积磨料的影响以及堆积磨料对砂轮结构强度的影响,并通过钢轨被动打磨试验,对堆积磨料添加前后... 为提高钢轨打磨砂轮的磨削效率和使用寿命,制备一种表面多孔但内部紧实的CBN/Cu-Sn-Zn堆积磨料。讨论Cu-Sn-Zn结合剂的性能、孔隙结构对CBN堆积磨料的影响以及堆积磨料对砂轮结构强度的影响,并通过钢轨被动打磨试验,对堆积磨料添加前后砂轮的磨削效果进行评价。试验结果表明:最佳的多孔CBN堆积磨料试样弯曲强度为78.5 MPa,抗冲击强度为5.5 kJ/m^(2),表面孔隙率在30%~40%。磨料的复合使用可以有效地结合CBN高硬度与锆刚玉良好的冲击韧性的特点,添加体积分数为20%的堆积磨料提高钢轨打磨砂轮的打磨效率及打磨质量。 展开更多

关键词 多孔CBN堆积磨料 超硬磨具 钢轨打磨 多孔结构

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聚酰亚胺树脂金刚石砂轮的特点和应用 被引量：3

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作者 高越友 宗淑琦 +2 位作者 李德军 韩培文 韩宏 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2000年第4期25-26,共2页

本文介绍了用聚酰亚胺树脂粉、９３９Ｐ树脂粉、酚醛树脂粉，分别制造三种金刚石砂轮，并对其进行磨削试验，测得其砂轮磨削比和磨削效率。结果表明，聚酰亚胺树脂砂轮的耐磨性能最好。通过扫描电镜观察砂轮的显微结构，分析了三种树脂... 本文介绍了用聚酰亚胺树脂粉、９３９Ｐ树脂粉、酚醛树脂粉，分别制造三种金刚石砂轮，并对其进行磨削试验，测得其砂轮磨削比和磨削效率。结果表明，聚酰亚胺树脂砂轮的耐磨性能最好。通过扫描电镜观察砂轮的显微结构，分析了三种树脂金刚石砂轮耐磨性不同的原因。用聚酰亚胺树脂粉制造包括金刚石，ＣＢＮ等各类超硬磨具，均取得了满意的实际应用效果。 展开更多

关键词 聚酰亚胺 超硬磨具 耐磨性 显微结构 金刚石砂轮

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