荥阳市光明金刚石实业有限公司

固结磨具的分类及属性

利用扫描电镜和 X射线能谱仪，结合X射线衍射结构分析，发现在钎焊过程中Cr元素金刚石界面形成富Cr层并与金刚石表面的C元素反应生成Cr3C2和Cr7C3，这是实现合金层与金刚石有较高结合强度的主要因素。

磨削实验采用大切深、缓进给、重负荷进行，从砂轮磨削后的表面形貌来看，没有金刚石整颗脱落，金刚石磨粒属正常磨损金刚石磨轮电镀，说明金刚石有较高的把持强度金刚石工具电镀，适合于磨削加工。

固结磨具的分类及属性：固结磨具是用磨料与结合剂制成的具有一定形状和一定磨削能力的工具。通常的，固结磨具根据使用磨料的不同，分为普通固结磨具（刚玉、碳化硅）和超硬固结磨具（金刚石，立方氮化硼）；或者根据结合剂不同，分为陶瓷磨具、树脂结合剂、菱苦土结合剂、橡胶结合剂和金属结合剂等。

高温钎焊性能比电镀金刚石工具优异得多

德国的A Trenker等在钎焊过程中分别采用了镍基活性钎料和镍基钎料来实现金刚石与基体的结合。由与电镀工具的对比图可以看出，高温钎焊金刚石工具的性能比电镀金刚石工具优异得多，钎焊工具起始磨削性能是电镀工具的3.5倍以上金刚石锯片电镀，寿命是电镀工具的3倍以上；

由于钎焊工具有较大的容屑空间，金刚石磨粒有较大的自由切削面且磨粒间空间较多，使切屑很容易被排除，所以钎焊金刚石工具的磨削性能好。

固结磨具按所用磨料的不同，可分为普通磨料固结磨具和超硬磨料固结磨具。前者用刚玉和碳化硅等普通磨料，后者用金刚石和立方氮化硼等超硬磨料制成金刚石磨盘电镀。

普通磨料固结磨具是由结合剂将普通磨料固结成一定形状，并具有一定强度的磨具。一般由磨料、结合剂和气孔构成，这三部分常称为固结磨具的三要素。

好的电镀金刚石磨头应该具备哪些属性呢？

在电镀金刚石磨头的使用过程中，常常会遇到这样的问题："为什么同样是同厂的电镀金刚石磨头，寿命波动有成倍数的差异？""为什么同样的电镀金刚石磨头不同厂家的寿命差异好几倍？"仔细想来得知：我们不能把质量、寿命寄托在生产师傅的熟练度或者某个秘方上，一饮一啄岂非前定，任何事物都有其理化特性，电镀金刚石磨头当然也不例外。下面金刚石工具就来为大家介绍一下好的电镀金刚石磨头应该具备的属性：   一，与被加工对象匹配的磨料。（笔者认为没有好或者差的金刚石，只有合适的金刚石。）磨料粒度分布集中，尺寸合适，太大易崩边，太小不利于长效磨削。金刚石冲击强度适中，能在磨削过程中能出刃，不被击碎。太硬了不出刃，尖角被磨品后不能出刃，磨具会打滑；太软磨料被挤压成粉了，寿命特别短    二，机械性能良好的结合剂。内应力低或者为零时，对抗拉强度和伸长率有一定要求，如果没有足够的"韧性",结合剂在受冲击时磨料易被弹出或者击碎。

三，合适的包覆率。过高了不锋利，易打滑，崩边；过低则容易导致磨料提前脱落。

四，良好的浸润性。磨料如果不亲水，做出来的磨具有如空中楼阁。磨料"把持力"和磨料亲水性成正比。

五，合适的极化能力。这个能力将确定磨料周围凹陷的具体形貌。

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。