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SiC塗層對金剛石刀頭硬度和抗彎強度的影響
 

樣品
編號

基體成分體系

金剛石及塗層

刀頭硬度
HRB

刀頭抗彎強度
σbb/MPa

16

Fe-Cu-Ni-X

Ti金剛石

116.2

847.5

20

Fe-Cu-Ni-X-B4C

Ti金剛石

120.7

949

23

Fe-Cu-Ni-X-Zn

Ti金剛石

101.7

367

23-1

Fe-Cu-Ni-X-Zn

金剛石+Si+L2(工藝A

102.7

233

23-7

Fe-Cu-Ni-X-Zn

金剛石+SiC塗層(工藝B

109

332

23-8

Fe-Cu-Ni-X-Zn

Ti金剛石+SiC塗層(工藝B

104

317

24

Fe-Cu-Ni-X-Zn-B4C

Ti金剛石

107.8

428

24-1

Fe-Cu-Ni-X-Zn-B4C

金剛石+Si+L2(工藝A

108.2

413

24-2

Fe-Cu-Ni-X-Zn-B4C

Ti金剛石+Si+L2(工藝A

109

410

24-7

Fe-Cu-Ni-X-Zn-B4C

金剛石+SiC塗層(工藝B

105.2

375

24-8

Fe-Cu-Ni-X-Zn-B4C

Ti金剛石+SiC塗層(工藝B

110.3

458

25

Fe-Cu-Ni-X-Sn

金剛石+SiC塗層(工藝B

104.8

467

26

Fe-Cu-Ni-X-Sn

Ti金剛石+SiC塗層(工藝B

101.3

502

27

Fe-Cu-Ni-X-Sn-B4C

金剛石+SiC塗層(工藝B

114.5

555

28

Fe-Cu-Ni-X-Sn-B4C

Ti金剛石+SiC塗層(工藝B

118

543

        表中列出了不同基體成分和金剛石塗層所組成的刀頭的硬度和抗彎強度測試資料。由此可見,如果以Fe-Cu-Ni-X16#)和為Fe-Cu-Ni-X-Zn-B4C20#)為基體,金剛石鍍Ti處理,則熱壓燒結刀頭的硬度大於HRB116,平均抗彎強度大於840MPa。按照歐洲EN13236標準對超硬磨料磨具的安全要求,掌上型切割機砂輪的抗彎強度必須高於600MPa,固定式和移動式切割機砂輪的抗彎強度必須高於450MPa。顯然,16#20#刀頭的切割能力和安全性都能夠滿足設計要求,特別是在20#的樣品中,添加少量高熔點、高硬度的B4C粉末之後,由於彌散強化作用,硬度和強度均得到較大提高。

    然而,由於基體中Fe含量不低於70%,且低熔點元素含量較低,導致到頭燒結溫度較高。為了適應降低燒結溫度,探索在Fe-Cu-Ni-X基體中再加入2-4%低熔點的ZnSn

 

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