荥阳市光明金刚石实业有限公司

金刚石磨头基本结构与应用范围介绍：

金刚石磨头是以金刚石磨料为原料，分别用金属粉、树脂粉、陶瓷和电镀金属作结合剂，制成的中央有通孔的圆形固结磨具称作金刚石磨头(合金磨头)。下面，我们就一起来了解一下金刚石磨头基本结构与应用范围。

金刚石磨头基本结构：

金刚石磨头结构一般由工作层、基体、过渡层三部分组成。工作层又称金刚石层质优金刚石工具电镀，由磨料、结合剂和填料组成金刚石工具电镀，是磨头的工作 部分。过渡层又称非金刚石层，由结合剂、金属粉和填料组成，是将金刚石层牢固地连接在基体上的部分。

基体，用于承接磨料层，并在使用时用法兰盘牢固地夹持在磨床主轴上。一般金属结合剂制品选用钢材、合金钢粉作基体;树脂结合剂选用铝合金、电木作基体。由铝、钢或电木加工而成，起支承工作层和装卡磨具的作用。磨头成型质量的好坏和使用精度的高低都与基体有很大关系金刚石锯片电镀。

金刚石磨头应用范围：

由于金刚石磨料所具有的特性(硬度高、抗压强度高、耐磨性好)，使金刚石磨具在磨削加工中成为磨削硬脆材料及硬质合金的理想工具，不但、精度高，而且粗糙度好、磨具消耗少、使用寿命长，同时还可改善劳动条件。因此广泛用于普通磨具难于加工的低铁含量的金属及非金属硬脆材料，如硬质合金、高铝瓷、光学玻璃、玛瑙宝石、半导体材料、石材等。

金刚石磨头除了应用于低铁含量的金属及非金属硬脆材料加工金刚石磨盘电镀，还应用于玻璃、陶瓷、铁氧体、半导体材料等硬脆性材料和金属材料的研磨加工、硬质合金材料的外形加工、电解磨削加工，以及磨削加工中心用金刚石钻头的磨削等重负荷切割，大大提高了生产效率。

金刚石磨头中用常见的粉料介绍  金刚石磨头的原材料，除金刚石之外，其它主要为粉末，这些粉末可以是金属、非金属，也可以是合金、化合物。金刚石磨头采用的粉末，不仅仅对化学成分有一定的要求，而且对粉末颗粒的大小、形状、松装比重、压制性、烧结性等也有不同的要求,这取决于金刚石磨头的用途、品种、生产工艺等因素。

（A）铜粉：电解法制取，颗粒形态为树枝状，玫瑰红色，氧化后颜色发暗，严重时变成黑色粉末。作为结合剂材料，铜粉的主要优点有：电解铜粉成型性好，广泛用于冷压成型后烧结；纯铜对碳化物和骨架材料的相容性很好，如W、WC；铜可与Sn、Zn、Mn、Ni、Ti等制成性能优异的合金，价格远低于钴粉。

（B）铁粉：有还原铁粉、电解铁粉和粉，顾名思义还原铁粉用还原法制取 ，电解铁粉电解法制取，粉通过热离解羰基化合物制取。作为结合剂材料，铁粉的优点有：价格低，与金刚石有好的润湿性；与骨架材料（WC）的相容性很好；一定温度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。刻蚀作用实质是金刚石中的碳原子溶入铁中并向其中扩散的过程，金刚石未发生结构及强度变化。

（C）钴粉：不规则海绵状，还原法制取，作为粘结剂，其综合性能好。是一种优异的粘结剂材料，国外发达国家用的较多，其主要优点有：优良的成型性和可烧结性；可使胎体的抗弯强度提高；和金刚石的粘结力大，润湿性好；胎体的韧性好、自锐性好。由于价格昂贵，国内以铁代钴的研究很多，选择合适的粉末、合理的烧结工艺可获得钴基粘结剂相似的性能。

   钴的缺点是：价格昂贵；松装密度太小，易造成投料困难。另外使压制磨具设计宽度和高度变大，手装料热压模具高度加大，从而使模具成本提高。

金刚石磨头特性的选择

(1)金刚石金刚石磨料的选择:

人造金刚石(代号JR):磨削性能好，磨头消耗少，但不 造于大负荷磨削，使用要求高。

天然金刚石(代号JT):磨削性能较人造金刚石差，磨头 消耗大，但可采用比人造金刚石磨头更大的磨削用量;用在青 铜结合剂中磨削时发热量大：磨削性能差。

根据我国金刚石资源的情况和上述特点，建议多用人造金

刚石。

(2)粒度的选择：

不同粒度的磨头，磨削工件光洁度不同，磨削时磨头的消 粍也不同。

树脂结合剂磨头：用人造金刚石做金刚石磨料时，以80«〜150» 粒度的消耗低;用天然金刚石做詹料时，则以120#〜150#粒 度的消耗少。

靑锏结合剂磨头：用人造金刚石做金刚石磨料时，以80«粒度砂 轮的消耗低。

(3)硬度的选择：

只有树脂结合剂金刚石磨头才有“硬度”这一特性。一般 采用Y,级或更高。

(4)浓度的选择：

高浓度金刚石磨头保持磨头形状的能力强，低浓度磨头磨 削时，金刚石的消耗往往更低些，应根据需耍酌情选取。

树脂结合剂磨头，用人造金刚石做金刚石磨料时，以50%浓度磨 削效果好。如要求磨头能较好的保持形状，则需采用更髙的 浓度;如采用天然金刚石做金刚石磨料时，则以25%浓度效果好， 同样，如果要求磨头保持形状，要适当提高浓度。

金刚石磨头组织指的是什么？

金刚石磨头组织是指金刚石磨头中磨粒、结合剂、气孔三者的体积关系， 目前有两种关于金刚石磨头组织的表示方法：一种是用金刚石磨头体积中磨 粒所占的体积百分比，也就是通常用的磨粒率表示;一种是用 金刚石磨头中气孔的数量和大小，也就是用气孔率表示。

从使用金刚石磨头的角度来看，以金刚石磨头中气孔的数量和大小表示 共松紧程度，对磨削加工有更明确的槪念和更直接的意义。气 孔增加，金刚石磨头的组织就疏松，反之，就紧密。

在磨削过程中，金刚石磨头中的气孔可以容纳切M，还可以将冷 却液或空气带入磨削区域，因而可以大大降低磨削区域的溫 度，戚少工件的发热变形和避免产生裂纹。例如，在磨削 机床导轨和硬质合金工具时，采用具有一定气孔的磨头磨削， 使导轨不易发热变形，使硬质合金工具不易产生裂纹。

组织疏松的金刚石磨头容易磨损，会增加磨头磨削时的消耗。但 是，组织疏松的金刚石磨头能大大改善磨削条件，磨头不易磨钝，从 而减少磨头的修整次数。而磨头在修整时的消耗却避大大超过 磨削时的消耗的。所以，总的来说，松组织磨头是可以降低砂 轮消耗的。当然，在成型磨削和精密磨削时，则要求金刚石磨头组织 紧密，以利于保持磨头的成型性和获得较好的光洁度。

当被磨工件韧性大而硬度不高时，磨头容M堵塞，磨头的 组织则要选得松一些。例如，用大气孔碳化硅磨头磨橡胶辊和 皮革时，可获得较好的效果。

此外，金刚石磨头中的气孔还有利于滲人其他物质以改善金刚石磨头使 用性能，例如，滲入银元素的磨头(即渗银磨头)作电解磨削， 可以改善硬质合金的磨削效果。

金刚石磨头的不同的原料介绍 

金刚石磨料是制造金刚石磨头的主要原料，是金刚石磨头能产生磨削作用的根 本因素。此外，金刚石磨料本身还可以单独应用于某些硏磨工作。 目前，我国已经生产和试制成功的金刚石磨料有下面几种： 1.棕刚玉(代与• GZ):这种金刚石磨料的颜色是棕褐色的。 用它制造的陶瓷p合剂金刚石磨头的颜色通常呈蓝色或浅蓝色。 棕刚玉的®^高，韧性大，适宜制造磨削各种抗张强度较 髙金属用的金刚石磨头，如碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬靑铜等。 这种磨籽的磨削性能好，适应性广，价格便宜，可以广泛 使用。 2•白刚玉(代号GB):这种金刚石磨料是白色的。用它制造的 _瓷结合剂金刚石磨头的颜色也是白色的(加有染色剂的除外)。 白刚玉的硬度略高于棕刚玉，韧性则比棕刚玉低，在磨削 时，磨粒容易碎裂，因此，磨削热量小，适宜制造精磨淬火 钢、高碳钢、高速钢以及磨削薄壁零件用的金刚石磨头。但白刚玉成 本比棕刚玉髙，应节约使用。 3•单晶刚玉(代号GD):它的颜色因含杂质不同而有差 异，一般呈浅黃色和白色。用它制造的陶瓷结合剂金刚石磨头的颜色 也是这样。 这种金刚石磨料与棕刚玉和白刚玉相比，有较高的硬度和韧性。 由于它的颗粒形状是球形和每一顆粒是一个晶体的特点，从而 使它在磨削加工中具有较髙的抗破碎性。用单晶刚玉陶瓷结合 剂磨头，加工不锈钢和高釩髙速钢等韧性较大、硬度较髙的钢 材时，能比其他金刚石磨料的金刚石磨头获得更好的效果。 4•铬刚玉(代号GG),这种金刚石磨料和用它制造的陶瓷结合 剂金刚石磨头都具有玫瑰红的颜色。