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　　【摘要】采用氮／氧自动分析仪及sEM、Ⅺ山等手段分析了结合剂粉末中氧含量及其对锯片性能的影响。结果发现：在烧结过程中，含氧量高的结合荆对金刚石形成了强烈的侵蚀。金刚石表面形成了许多凹坑，最终导致在切削过程中金刚石发生整体破碎的比例大幅度增加，工具的寿命和效率急剧下降。

　　【主题词】金刚石锯片金属粉末氧含量磨损

　　金属结合剂金刚石工具被广泛应用于钻进、锯切和磨削工具中，主要用于加工硬脆性的非金属材料，比如花岗岩、水泥、陶瓷等。在制造金属结合剂金刚石工具的过程中，金刚石主要受到以下三种因素的影响：即结合剂的组成、烧结温度和保温时间。Bullen⋯研究了温度与结合剂组成对金刚石的强度和失重的影响。但遗憾的是，该实验是在无气氛保护的条件下进行加热，与实际生产工艺相差较远；此外该实验没有考虑粉末本身氧含量对金刚石性能的影响。Kanstatl∥2。等人在热压钴粉时发现，钻粉的氧含量升高可抑制钴粉烧结过程中晶粒长大、阻碍冷却过程中钴的fcc—hcp相变并提高烧结体的硬度。但后者的研究亦未涉及到粉末的氧含量对金刚石工具性能的影响。

　　本研究的主要目的是促使人们更好地理解结合剂粉末氧含量对金刚石锯片力学性能和使用性能的影响。

　　1.实验方法

　　采用一200目还原铁粉、还原钴粉和还原镍粉；一300目雾化锡粉；一300目电解铜粉。将粉末按一定比例(其中铁和铜的含量均大于35Ⅲ％)混合后进行球軎，然后将粉末露置于空气中进行预氧化处理(时间为60天)：预氧化的粉末分成两批，其中一批经过氢还原处理i最后将粉末与金刚石混合，于石墨模中热压烧结：为确保实验结果的可比性，实验用的金刚石品质、浓度及烧结条件均相同。粉末氧含量采用美国力可公司生产的代一436型氮／氧自动分析仪；样品形貌、成分和相分析分别采用陆tachi x一650型扫描电镜、Pv一9900能谱仪和x一3014 x射线衍射仪。抗弯强度试验在IJ一300A材料试验机上进行，试样跨距为14．5一。硬度试验在Hwl87．5型布洛维硬度计上进行。切割设备为cJc一5c型切割机，主机功率为18kW，锯片线速度为35耐s，切割方式为顺切。锯片直径为350mm。锯片磨削比和锯片表面的金刚石磨损状态按文献[3，4]进行统计和分类。

　　2．试验结果

　　粉末的氧含量和烧结体的力学性能见表1。锯片的磨损性能及金刚石的磨损状态分类见表2。

　　3．分析与讨论

　　从表1中可以看出，随粉末氧含量的增加，结合剂的强度和硬度均提高，加入金刚石后抗弯强度的变化趋势则相反。这说明粉末的氧含量在一定范围内增加有助于烧结．但氧含量的增加对于结合剂与金刚石之间的粘结有不利的影响。

　　从表2中可以看出：含氧量高的2#试样切割效率和寿命均显著降低；金刚石破碎的比例大幅度上升，而完整的金刚石比例急剧减少；也就是说随粉末氧含量的增加大大加速了切割过程中金刚石的破碎，最终导致切割效率和切割寿命下降。