论文摘要

法国Eurotungstene公司:Aurelie Nouveau

钴粉在金刚石工具和排锯中的应用


        钻粉作为金属结合剂,在金刚石工具中得到广泛使用,特别是广泛应用在排锯切割大理石上面。在这篇文章中,通过对不同的钻粉性能进行分析对比,评估其对金刚石把持力的影响,进而影响到用这些钻粉做成金刚石工具的切割性能。我们着重从力学性能、硬度、抗拉强度三方面,来分析钻粉的不同性能。结果显示,在不同的烧结温度下,通过检测钻粉的胎体硬度和微观组织结构,Eurotungstene(欧洲钨)公司的钻粉有出众的稳定内部组织结构。并且,在很高的烧结温度下,也没有金刚石碳化现象。正因为钻粉烧结后有这些出众的表现,使得欧洲钨公司的钻粉对金刚石把持力非常好。排锯在切割大理石时,刀头直线来回往复运动,要求有很高的金刚石把持力,欧洲钨公司的钻粉凭借良好的金刚石把持力,在排锯切割大理石的应用上非常成功。

 

日本工业金刚石协会理事长:川嶋 一夫

日本金刚石工业发展史


        1948年日本金刚石工业协会设立,其目的在于谋求日本金刚石工业的健全进步发展,借以对国民经济的发展作出贡献;在国内,日本金刚石协会协助化学物物资排出掌握管理促进法、劳动安全卫生法、水污染防治法、大气污染防治法等相关法规的立法。协会活动的内容主要包括金刚石工业技术和设备发展情况、对政府单位提出建议、答辩以及向相关团队通过发布信息、其它为达成目的所需兴办的事业、分科委员会的举办(技术委员会、专利委员会、总务委员会)。

       报告以图表形式介绍了日本金刚石粉末进口量、进口国家、进口金额、金刚石\CBN工具生产金额、用途演变、金刚石粉末销售演变、PCB\PCBN销售演变等。报告还给出了日本金刚石工业协会代表的第三次访问中国活动情况、在JIMTOF交换意见以及在日本开会员大会时,将介绍中国金刚石协会的具体情况。

 

宋健民博士

高压合成金刚石锯钻的历史回顾及未来展望


        报告分为三部分,分别介绍了制造锯钻的高压设备及其改进;锯钻生长的催化机制和六面顶生长排列晶科的锯钻。报告以图表形式展示了2000—2010年十年间锯钻高压设备的生产水平以及生产成本、销售价格走势;同时也列举了国内在现有的制造锯钻的设备和行业内的国内外专家。

 

Ute Wilkinson

现代多线生产技术


        报告介绍了现代化绳锯组锯的生产,给出了单条绳锯与组锯绳锯的对比极其应用,生产组锯绳锯生产的方法,组锯绳锯的市场,高效生产组锯绳锯的建议步骤。绳锯组锯多用于切割大理石、花岗岩等;以及注塑或橡胶硫化。介绍了现在标准绳锯参数以及存在的问题。热等静压法、注射成型法、热压法、无压渗透法等多种方法都可以生产绳锯组锯。

 

瑞士Synova S. A.公司:Peter J Heath

切割单晶金刚石、CVD金刚石和其他超硬材料用的水射流激光技


        报告主要介绍了利用水射流激光技术进行单晶金刚石切割、CVD金刚石和其它超硬材料的切割。所需水必须为纯净水,具有耗水量低,压力要求不高的优点,同时粒子尺寸小于0.2μm。水射流激光可以最大化的减小对工件表面的损伤,节省成本,提高了加工精密度。同时,水既是激光切割的工具,又起到了冷却降温的作用。

 

元素六公司中国区代表:李博芳

低含量立方氮化硼的PCBN牌号的发展


        该报告介绍了世界领先的工业金刚石原料供应商元素六的低含量立方氮化硼的PCBN牌号的发展。元素六拥有德国、爱尔兰、英国、荷兰、中国等多个跨国公司生产地,全球三千多名员工,销售额约5亿美元。公司部门分为磨料(石油天然气、高级材料、硬质合金)和技术两大部分;报告详细介绍了每个部门产品的种类和用途。

 

四川大学原子与分子物理研究所:王海阔

基于国产六面顶压机的二级6-8型大腔体静高压装置


        该报告主要介绍作者所在实验室研制的基于国产六面顶压机构建的二级6-8型大腔体静高压装置的力学结构、压力标定、加热组装设计、温度标定以及采用金刚石复合材料作为二级顶锤产生超高压的一些探索性工作。压力标定结果表明,我们设计的14/8(传压介质边长/二级顶锤锤面边长,单位为mm)和12/6组装可达到的最大腔体压力约为18GPa,10/4组装的最大腔体压力约为20GPa;温度标定结果表明,三种组装均可在2300K的温度条件下稳定运行。就加载吨位而言,基于六面顶压机的二级增压装置的压强产生效率约为基于两面顶压机的2-6-8型增压装置的2.5倍。为了达到更高的压力,本实验室在设计三种硬质合金二级组装的基础上,进行了采用金刚石复合二级顶锤产生超高压的实验探索,采用原位电阻测量观测Zr在高压下相变(α-ω,7.96Gpa; ω-β,34.5GPa)的方法,标定了由多晶金刚石一硬质合金复合末级压砧构建的5.5/1.5组装的腔体压力。实验表明,自行研制的多晶金刚石一硬质合金复合末级压砧可使基于国产六面顶压机构架的二级加压系统的压力产生上限从约20GPa提高到35GPa以上,拓展了国内大腔体静高压技术的压力产生范围。应用这一技术,我们期望经过末级压砧材料与压腔设计的进一步优化,在基于国产六面顶压机的二级6-8型大腔体静高压装置压腔中产生超过SOGPa的高压。

 

中南大学地球科学与信息物理学院:王佳亮

胎体弱化孕镶金刚石钻头的研制


        为了提高孕镶金刚石钻头在坚硬致密弱研磨性地层的钻进效率,将胎体弱化理论引入钻头设计中,并进行了胎体弱化孕镶金刚石钻头的应用试验。研究结果表明:与普通孕镶金刚石钻头相比,其机械钻速提高了68%;经弱化处理的钻头在钻进过程中,弱化颗粒易于从胎体表面脱落,使其表面形成可再生凹坑型非光滑形态,弱化了胎体耐磨损性能,减少了钻头唇面与孔底岩石面之间的接触面积,提高了钻头唇面对岩石的单位面积压力;脱落的弱化颗粒在孔底参与磨损钻头胎体,提高了孔底岩粉的研磨能力,促进了胎体中新颗粒金刚石的出刃。

 

中南大学地球科学与信息物理学院: 吴晶晶

PDC钻头切削齿磨损规律研究


        为了减小PDC钻头在钻进岩层时复合片的磨损,提高钻进性能,本文在理论分析的基础上,利用车削试验模拟PDC钻头切削岩石,对PDC钻头的切削角、出露量、线速度和压入硬度对复合片磨损规律的影响进行研究。试验分别设定了五组不同的切削角、出露量、线速度和压入硬度,保证在正压力和摩擦路程不变的情况下,分别测定复合片的体积磨耗。结果表明,在相同力的作用下,随着切削角的减小,复合片切削齿各相同位置的应力增大,且复合片的磨耗增大,钻头使用寿命减短;不同切削角的切削齿都存在一个与之对应的最佳出露量,如切削角为15°时,最佳出露量为2mm;复合片的体积磨耗在钻进时与线速度成正比,可通过线速度v求得t;复合片切削齿的体积磨损量与岩石压入硬度成反比。


高级工程师:林峰

中国超硬材料制品技术的发展
        

50年来,中国超硬材料从无到有,从小到大。中国超硬材料制品紧随行业发展潮流,抓住发展机遇,经过多年的研究实践,已开发出种类繁多的超硬材料磨削、钻进、锯切、切削等工具,广泛应用于机械制造、地质钻探、建材加工、建筑工程、半导体材料、航空航天、特种陶瓷材料、大型金属构件切割等多个工业领域,显示出替代传统工具的巨大能力,在数个应用领域取得了从弱到强的全球市场地位。本文拟通过对我国超硬材料制品技术发展的分析,指出在目前发展环境下我国超硬材料制品技术发展的机遇与挑战,展望今后行业的发展前景。

 

教授级高级工程师,桂林特邦新材料有限公司总经理:谢志刚

金刚石绳锯发展面临的问题及对策


金刚石绳锯是“柔性”切割工具,代表着锯切工具的较高级水平,近几年获得了高速的发展。金刚石绳锯是超硬材料工具中一个很小的分支,若要继续保持高速发展,需不断扩拓应用领域及将全球作为目标市场,解决金刚石绳锯及主要原材料如串珠与钢丝绳固结用橡胶的性能表征,通过实现生产自动化,提高生产效益及质量稳定性;解决绳锯中存在的钢丝绳质量及串珠结构设计等问题。

 

厦门致力金刚石科技股份有限公司:吕永安

超细金刚石绳锯的研究


        该报告设计并制作了一种全新结构的外径只有2.0mm的超细金刚石绳锯,通过锯切大理石试验,测定锯切参数并分析计算。结果表明:锯切速度与外径8.8mm的金刚石绳锯相当,而且切割功耗小,废渣排放少,石材切割成材率提高30%以上。

 

COE(国家中核研究领域)特别研究员、总工程师:王裕昌

优质大尺寸IIa型金刚石单晶的合成


        IIa型金刚石是含氮量极少的金刚石,具有最高的热导率、最高的光学透射率及最宽的光学透射波段,能够最大限度地发挥金刚石的热学、光学、机械等性能,用于对材料性能要求极高的国防及工业领域,具有宽广的应用前景。本报告研究了高温高压条件下优质大尺寸IIa型金刚石的合成技术。通过优选合金触媒成分、调整合成腔体温度场分布等,提高了合成了稳定性、金刚石晶体的质量、完整性、对称性和生长速度。

 

东北重型机械学院研究员、河北省超硬材料协会副会长、燕山大学国家级材料综合实验教学示范中心主任:王明智

无结合剂纳米晶PCD的研


        该报告研究C—纳米葱无结合剂高压烧结PCD的可行性。研究发现,含有金刚石结构核心的C—纳米葱,在压力5.5GPa,温度1200℃,保温时间为15min的条件下,可烧结成为块体,其平均硬度约为32GPa,获得的纳米晶金刚石中含有一定数量的孪晶;同样的C—纳米葱在添加10wt%~50wt%微米金刚石,相同工艺条件下,可烧结成为PCD,其最高硬度达到71 GPa。主要原因是微米金刚石的加入在一定程度上改变了高压过程中粉体的传压状态,另一重要原因是加入的微米金刚石表面在C—纳米葱转变为金刚石过程中起到积极作用。

 

Six Dee Telecom Solutions公司上海区代表:张亮

淬硬钢件车削 — 具有增强的抗月牙洼磨损性能和刀刃韧性、可用于连续车削和断续车削的新牌号系列


        淬火钢(45~68HRC)应用范围广泛,可用于动力传动机械元件、轴承和齿轮等领域。聚晶立方氮化硼(PCBN)由于其极高的硬度、良好的耐热性及高导热性,几年来在淬火钢的加工领域得到迅猛发展。本报告介绍了以淬硬钢件车削为关注点的全新PCBN牌号系列,研究重点在于延长刀具寿命、提高生产率,从而降低淬硬钢件车削应用中的零件成本。无论是在连续车削还是断续车削应用中,PCBN新牌号都展示出改善的抗月牙洼磨损能力及刀刃韧性。

 

四川大学原子与分子物理研究所:王海阔

金刚石-Ti3SiC2为初始材料的纳米结构聚晶金刚石的高压烧结与表征


        该报告对Ti3SiC2与亚微米金刚石混合粉末进行球磨,使得Ti3SiC的平均粒度从5 μm降至约20nm,并使纳米尺寸的Ti3SiC2颗粒均匀分布在亚微米尺寸的金刚石颗粒表面。在压力(强)5.5GPa,温度600~1650℃条件下,对初始材料的高压烧结行为进行了研究。X射线衍射及透射电镜分析表明,Ti3SiC2在600~700摄氏度可分解为纳米尺寸的TiC和玻璃相的Ti-Si。金刚石与Ti-Si反应最终形成Ti-Si-C固溶体。通过同时调控温度一压力条件,我们得到了纳米结构的金刚石一TiC/Ti-Si-C复合超硬材料。加载10kg(98N)条件下,采用维压痕法测得样品的最高硬度HV与断裂韧性KIC分别达到了45.SGPa和14Mpa•m1/2。

 

台湾国立师范大学:陈顺同

超薄含硼聚晶钻石轮刀开发与细胞镜检芯片模仁制作研究


该研究旨在开发“细胞镜检芯片模仁”。首先,设计并开发双轴式超精微CNC工具机,再于此工具机上建构线式放电研削技术,以便加工出同心且薄刃的含硼聚晶钻石轮刀。再利用此轮刀以“在线高速快浅研削技术”对NAK80模具钢进行数组微沟加工。实验证实,通过线切割放电成型,能制作出刃宽5μm的含硼聚晶钻石轮刀,并能对NAK80模具钢成功开发出宽度8μm的数组微沟。因轮刀系在线成型,故加工能以主轴原始精度进行,而获致极高稳定度之研削效能,大幅度省去复杂的校正时间。本研究亦于开发的工具机上,建构立式抛光轴,以便能在线精抛模仁表面,并移除数组微沟毛边;表面粗糙度可达0.045μm。此外,因采纳米深度研削,每道切深移除量极少,故钻石轮刀能处于常温加工,有效减缓钻石中碳原子与铁原子的亲和速度,材料移除机制仍容许轮刀以钻石结构对模具钢的铁原子进行差排剪切。

 

四川大学原子与分子物理研究所:王 培

金刚石与立方氮化硼超硬合金的合成与表征


        利用自主研发的二级大腔体静高压装置,首次采用微米晶的金刚石与CBN为初始材料,合成了大块体(直径约3mm)的BCN超硬块体半透明样品,在5kg加载力下测得的样品维氏硬度(约74GPa)已在金刚石单晶(70~100GPa)的硬度范围内。我们对合成的样品进行了拉曼散射、扫描电子显微镜分析、维氏硬度测试等表征。上述工作,为推进BCN超硬合金材料的工业应用打下基础。

 

四川大学原子与分子物理研究所:许 超

纳米聚晶金刚石的超高压合成进展

        

纳米聚晶金刚石被视为新一代高性能超硬材料,不仅有金刚石单晶所具备的高硬度、高热稳定性等优良的物理化学特性,而且具有更高的韧性、各向同性、耐磨性以及可加工性,应用前景广阔。本报告介绍了利用作者所在实验室自行发展的二级大腔体静高压装置,实现了在超高压高温下由石、墨向金刚石的直接转变,在国内首次合成出了纳米聚晶金刚石块体材料。样品的合成压力约为17GPa,温度约为2300℃。对合成的样品进行了微区X射线衍射、扫描电子显微镜分析、维氏硬度测试等表征,为纳米聚晶金刚石在中国的产业化进行了开拓性的尝试。

 

河南黄河旋风股份有限公司:王飞山

六面顶压机合成大直径PCD复合片的关键技术


        该报告根据六面顶压机高温高压合成特点,探讨了用六面顶压机合成大直径PCD复合片的四大关键技术,即:原材料的选择、配方和混料及净化处理、组装结构设计、高温高压烧结工艺,并分析了各关键技术对合成大直径PCD复合片的影响。通过对这四大关键技术的优化和完善,可以提高合成大直径PCD复合片的成品率和产品质量。

 

河南黄河旋风股份有限公司:郭 松

磁控溅射镀覆氮化钛工艺研究


        通过实验研究磁控溅射镀氮化钛时各因素对镀层颜色和结合力的影响,发现溅射时电流大小、温度、偏压、真空度和氮气流量等因素对镀层影响明显。实验表明不同材料做基体时,需要的条件因素需适当改变。金属基体结合牢固,非金属结合较难。常温下,偏压250V ,真空度0.35Pa、总功率1400W时,氮气流量在5sccm是最佳镀覆条件。

 

高 强

金刚石颗粒内部杂质元素含量的测试及分析

        

该报告通过测量不同厂家生产的磨粒级金刚石颗粒内部杂质元素的含量,作为选择金刚石微粉原材料的指导,进行特种金刚石微粉生产。对选取的磨粒级金刚石进行了TI值测试,发现不同厂家金刚石的TI值大小与某些元素的含量存在趋势性对应关系。

 

韶关赛普超硬材料科技有限公司:张 战

传压介质标准粉在大单晶合成中的应用


        该报告概述了高温高压法金刚石单晶同质外延的基本方法,介绍了合成工艺设计对最终产品的影响,有关传压介质标准粉在大单晶同质外延中的应用特点是本文的重点。

 

天津大学材料科学与工程学院:张 博

材料计算在超硬材料领域中的研究现状


        该报告总结概括了基于密度泛函理论的第一性原理计算的理论基础与计算方法,重点阐述了材料计算在超硬材料领域中的研究现状,分类归纳了几种典型和重要的超硬材料体系,其中包括多种碳的同素异形体、硼基化合物、氮基化合物等等。大量的计算结果表明,多种新型材料的硬度指标已经超过立方氮化硼,十分接近金刚石,非常具有潜力成为新型的超硬材料。通过详细地介绍国内外材料计算在超硬材料研究中的最新进展,希望能够为将来的进一步计算研究,特别是具体合成制备实验提供理论基础帮助。



郑州磨料磨具磨削研究所有限公司:周 波

超硬磨料微粉粒度标准问题讨论

        

该报告通过理论分析和依据标准对样品进行的检验验证表明,JB/T 7990-1998标准存在的主要问题是标准规定的两种检测方法粒度组成数据表征方式不一致,规定的显微镜检测方法操作麻烦。ANSI B74.20-2004标准存在的主要问题是对于2 μm以细的微粉,规定DS等于0是错误的;不允许有长宽比大于2的长棒状颗粒这一规定脱离实际情况,目前的技术和工艺难以做到;对大颗粒上界规定太大,不合理。两个标准都存在对大颗粒规定与分布宽度不相适应的问题。

 

河南黄河旋风股份有限公司:董书山

金属预合金粉末的组合应用特点及发展趋势


        不同种类、不同粒度金属预合金粉末的组合应用具有鲜明的特点,尤其是细颗粒合金粉末的组合应用更具特色。将细颗粒雾化合金粉末与化学一步法制备的铁铜合金组合应用,可大幅度改善烧结制品的综合机械性能,提高工具的锋利度和使用寿命。细颗粒、高活性合金粉末的组合应用将是今后的发展趋势,而且可实现功能化组合,简化生产工艺,促进行业发展。

 

北京有色金属研究总院:刘祥庆

DFC25预合金粉末在金刚石工具中的应用研究


        该报告研究了DFC25预合金粉末的冷压、热压烧结性能,分析了烧结体硬度、抗弯强度等性能。结果表明,DFC25预合金粉末烧结体硬度、抗弯强度随烧结温度升高而升高,热压温度为780℃、压力为20MPa时,烧结体的硬度为52HRB,抗弯强度为748MPa。将该粉末应用于圆锯片的生产,与单质混合粉胎体相比,在锯片的切割速度和寿命基本不变的前提下,可以大幅减少铜、镍等贵金属用量,降低工具制造成本,同时刀头的扳齿强度显著提高,提高了锯片的安全性。

 

江苏锋泰钻石工具制造有限公司:方利灵

亚纳米预合金粉末对金刚石工具胎体性能的影响研究


        通过在金属胎体中加入不同比例的亚纳米预合金来分析了该预合金粉对金属胎体密度、硬度、抗弯强度以及对金刚石把持力等性能的影响,通过与基础金属胎体和加入钻的金属胎体切割对比研究发现,加入亚纳米预合金粉的胎体各项性能指标都大大提高,与加入一定含量的钻的金属胎体性能指标接近,在一定程度上可以取代金属胎体中的一部分钻粉,从而更加有效、经济地提高金刚石工具使用性能。

 

河南黄河旋风股份有限公司:李长青

水雾化铁铜预合金粉末在中径花岗岩锯片中的应用


        选取具有不同机械性能的水雾化铁铜预合金粉末JF-O1,重点考察其抗弯强度及烧结硬度对所制备花岗岩锯片切割性能的影响。当预合金粉末的氧含量小于3000ppm时,粉末烧结体的抗弯强度越高,其相应锯片胎体的烧结致密度越好,抗弯强度也越高,胎体对金刚石的机械把持力增强,在合适的烧结硬度范围内,锯片的锋利度和使用寿命可得到明显提高。

 

南京航空航天大学:苗 情

钎焊PCBN磨粒微破碎形貌分形分析


        该报告主要进行了钎焊PCBN磨粒工具的磨削试验,并采用分形的方法对磨粒磨损形貌进行了重建,对磨粒破碎行为进行了分形分析。主要结论如下:①磨削过程中,由于PCBN微破碎行为而产生的自锐效应可以利用三维视频显微镜进行表面形貌重建,所得模型能清晰再现其磨损特征;②分形维数与PCBN微破碎行为有关,藉此可定量表征PCBN微破碎行为产生的自锐效应。

 

中国钢研科技集团有限公司:罗锡裕

胎体特性及预合金粉


        该报告提出金刚石工具胎体的五大特性,即耐磨匹配性、高的把持性、强度安全性、低温烧结性和良好的压制性,并就它们的技术含义作了阐述,并对胎体用预合金粉末的主要生产方法,包括水雾化法、共沉淀还原法、机械破碎法、扩散合金法等所制备的粉末形貌及相组成作了观察分析。粉末形貌、粒度、合金相极大影响胎体的五大特性。预合金粉做胎体,由于烧结组织合金化完全、晶粒细刁•、组织致密,使胎体耐磨性、把持性、安全强度都有所提高;而烧结温度却有明显下降。非晶粉做胎体,节能、降低生产成本、提高工具效率。 

 

禹州市和汇超硬材料有限公司:方占江

高效率真空钎焊单层CBN磨刀轮的成功试用


        该报告研制了单层真空钎焊CBN磨刀轮,利用真空钎焊工艺在Cu基钎料中引入TiH2进行实验分析,对比了不同钎焊温度对CBN产生的影响,使CBN磨粒在适当裸露高度状态下,充分减少其热损伤和应力损伤,并使CBN磨粒、钎料、45#碳钢基体三者之间产生牢固有效的冶金化合,进一步实现真空钎焊CBN磨刀轮的高效磨削。

 

南京航空航天大学:顾珅珅

单层钎焊CBN砂轮20CrMnTi磨削温度试验与仿真研究

        

该报告采用单层钎焊立方氮化硼(CBN)砂轮对渗碳淬硬20CrMnTi开展了磨削试验研究,分析了磨削用量对磨削温度的影响规律,结果表明随着进给速度和磨削深度的增加,磨削温度都呈现增大的趋势。与传统磨齿加工所使用的白刚玉砂轮进行了对比,发现CBN砂轮能够大幅度降低磨削温度,在所使用的磨削用量下,最大降幅可达64.9%,因此,在磨削温度的控制方面,单层钎焊CBN砂轮表现得更为优异。此外,报告还基于ABAQUS平台,对所开展的磨削试验进行了有限元仿真,发现计算结果与试验数据基本吻合,误差可以控制在10%以内,温度的变化规律也是一致的,说明该模型对于计算20CrMnTi的磨削温度是有效的。

 

长葛市黄河电器有限公司:曹庆忠

利用真空钎焊法制作超硬材料工具


        该报告讲明了超硬材料钎焊工具的优点,通过阐述真空钎焊设备的技术要点及钎焊操作工艺的制定要素,来进一步说明如何利用真空钎焊法制作好超硬材料工具。

 

长葛市黄河电器有限公司:王建松

金刚石钻头的多层钎焊工艺研究


        该报告采用真空钎焊工艺,按照切缝镶嵌结构,分别使用镍基、铜基钎料制备了多层金刚石钻头,并进行了花岗岩钻削试验。采用统计分析法总结了三种刀头厚度(0.8mm,1.2mm,1.6mm)和三种缝隙间隔( 0.8mm,1.2mm,1.6mm)以及镍基、铜基两种钎料分别钎焊的18种多层金刚石钻头的失效情况。结果表明:镍基和铜基钎料对金刚石均已实现牢固结合;在1.2mm刀头厚度和1.2mm缝隙间隔情况下,采用铜基钎料钎焊的多层金刚石钻头具有优良的自锐性、较高的锋利度和更长的使用寿命。

 

燕山大学材料学院:王艳辉

纳米陶瓷结合剂的特点和应用


        该报告综合论述了N68-N83系列纳米陶瓷结合剂性能特点,关键技术指标和陶瓷结合剂超硬工具的应用发展。指出陶瓷结合剂超硬工具具有组织结构可调、自锐性好、耐磨寿命长、不需要保护气氛空气中无压烧结以及可以大批量低成本生产等优点。纳米陶瓷结合剂解决了长期以来低熔高强的矛盾,烧结温度低至680℃,而结合剂抗折强度高于100MPa;根据不同工具的要求,可以在680~850℃温度范围烧结,气孔率在0~95%范围调节;适用于60目~W0.5全粒度范围的金刚石和CBN工具制造。

 

东北重型机械学院研究员、河北省超硬材料协会副会长、燕山大学国家级材料综合实验教学示范中心主任:王明智

适于干切削PCBN刀具的陶瓷结合剂研究


        该报告针对干切削刀具PCBN材料对高热硬度、高耐磨性及热稳定性的要求,通过TiNo.3/AlN/CBN复合烧结体的制备,采用SEM,EDS,XRD等分析方法,获得了全部由CBN,TiN0.3, TiNx及A1N组成的PCBN,无低熔点、低硬度相,解决了TiN, AlN等共价键类化合物的低温烧结问题,降低了烧结温度;通过对结合剂及PCBN的性能测试,使PCBN结合剂的性能符合干切削刀具的要求。

 

广东奔朗新材料股份有限公司:伊贤东

填料对树脂金刚石磨轮使用性能的影响

        

通过对建筑陶瓷磨边用树脂金刚石磨轮力学性能及磨削性能的测定,研究了不同填料对树脂金刚石磨轮使用性能的影响。结果表明,在金刚石、聚酩亚胺、辅料含量确定的前提下,当铜粉10vol% ,氧化锌5vol%、冰晶石9vol%时,树脂金刚石磨轮的强度和硬度较高,锋利性和耐磨性较好,具有良好的使用性能。

 

苏州赛力精密工具有限公司:陈卫东

ZnO的添加量对陶瓷结合剂性能的影响


        该报告研究了ZnO的添加量对陶瓷结合剂性能的影响。实验结果表明,结合剂的耐火度随Zn0含量的增加而降低;当Zn0的添加量大于4wt%时,结合剂的耐火度下降已不明显。添加4wt%的Zn0可以使结合剂的膨胀系数有明显的下降。Zn0的添加还可以使结合剂的抗折强度有一定的提高。

 

苏州赛力精密工具有限公司:龚 文

高端硬质合金木工锯片研磨加工砂轮


        该报告针对在加工硬质合金木工锯片过程中所使用的金刚石砂轮进行了分类研究,通过考察玻璃纤维及二硫化铂不同添加量对砂轮性能的影响,进而影响加工工件的质量,优选出最佳添加量为玻璃纤维7.5 vol%、二硫化铂5 vol%,选择此配方制备的硬质合金木工锯片加工的工件表面粗糙度及光亮度能满足高端客户的使用要求,砂轮的综合使用寿命提高30%~67%。该优选砂轮不仅对硬质合金木工锯片有直接作用,而且对其他行业锯片加工也有一定的借鉴作用。

 

南京航空航天大学:吴克勤

超声辅助磨削SiC陶瓷的金刚石砂轮磨损研究
        

该报告使用两个具有相同参数的杯型金刚石砂轮分别对SiC陶瓷进行超声辅助磨削和普通磨削试验,在去除一定体积的材料后,测出相应的磨削力和工件表面的粗糙度,并使用三维视频显微镜对砂轮上的磨粒进行跟踪观察。研究发现,在试验条件下用于超声辅助磨削的砂轮,其主要磨损形式是磨耗磨损,砂轮上没有出现磨粒脱落的现象。超声辅助磨削中超声振动的加入有利于减小磨削力,但是随着砂轮磨损的加剧,超声振动所引起的磨削力降幅有所减小。超声振动的加入也减小了磨削表面的粗糙度值,随着砂轮磨损加剧,磨削表面粗糙度变化不大。

 

天津市乾宇超硬材料有限公司:张书达

纳米金刚石减摩抗磨的良效

        

该报告简述了目前常用润滑油的局限性及纳米金刚石润滑油的独特优势。使用SRV往复式摩擦磨耗试验机测试了其减摩抗磨效果。结果表明咬合时间和磨痕深度均可显著减少。

 

武汉万邦激光金刚石有限公司:刘 青

金刚石钻头研究的点滴认识与实践


        该报告分析了近几年来钻探工程中出现的难题,针对热压金刚石钻头研究和应用中的热点,以实践为依据,总结出点滴认识。提出了冷压成型和制粒技术的应用以及冷压和热压方法相结合的烧结工艺,提出了钻进坚硬致密岩石钻头的设计思路,提出了用热压钻头替代电镀钻头的设计与制造方法。同时认为,钻头的性能、岩石的性质和钻进工艺技术是不可分割的系统;钻头的设计与选型离不开岩石的性质与钻进工艺技术。这些结论对于钻头制造商和用户都是有益的启示。

 

中国有色桂林矿产地质研究院:刘志环

深孔钻头新工艺条件下的配方设计初步研究

        

该报告对比了不同烧结温度下WC-Cu基配方体系的物理力学性能及WC-663Cu基配方体系的相关性能指标,为新工艺下制作深孔钻头确定了一组基础配方。研究结果表明,850℃烧结温度下,WC-Cu配方体系具有较好的综合力学性能;WC-Cu基配方具有相较于WC-663Cu基配方更好的抗弯强度、抗冲击韧性、耐磨损性及对金刚石颗粒的包镶强度。

 

河南飞孟金刚石工业有限公司:陈 铮
用于硬材料磨削的高脆性超硬材料颗粒


       该报告讲了对于研磨各种类型的材料,金刚石脆性的选择十一个非常关键和重要的因素,最终会影响砂轮的性能。对于硬的和脆的材料而表面质量不是很苛刻时,高强金刚石可用,因为切削机理尅包含高强金刚石的切割和破碎,当破碎发生是切割刀刃的锋利程度在切削材料时变得不那么重要了。

 

广东新劲刚新材料科技股份有限公司:余雄健

不同铁粉对金刚石磨块性能影响的研究


        该报告采用电解铁粉、羟基铁粉、P-Fe粉、还原铁粉、白口铸铁粉及灰口铸铁粉6种不同的铁粉制备金刚石磨块对陶瓷地板砖进行磨削,其锋利度和耐磨时间表现出较大的差异。文中分析了这些差异产生的原因,并认为选择合理的铁粉可显著优化金刚石磨块的性能。

 

宁波汉商液压有限公司:邵玉强

六面顶压机压力控制技术的新进展


        该报告重点介绍了近几年国内六面顶压机在增压源、超压及泄压技术上的新进展,详细分析了双作用往复式增压器的原理及应用,展现了比例溢流阀和比例流量阀在超压速度控制中的原理,分析了比例截止阀在慢泄压上的应用。

 

河南黄河旋风股份有限公司研发中心:汪曙光

基于Ansys Workbench六面顶压机优化分析


        首先用SolidWorks软件,按照设计要求,建立铰链梁系统的三维实体模型。其次,在ANSYS Workbench软件中建立有限元分析模型并进行静力分析,得到了金刚石压机结构在工况下的应力分布及变形情况。再次,将模型转换成参数化模型导入到ANSYS Work-bench中,通过对铰链梁结构特点和受力情况的分析,以零件体积和几处应力较大处的应力值为目标,选择其主要的结构尺寸为设计变量(如缸体的底部倒角,凸耳的厚度、两凸耳间距离及凸耳上、下的倒角大小等),力求在尽量不增加材料用量的情况下,降低应力值。最后为减轻凸耳和缸体连接处的应力集中现象,在连接处增加两处圆角,并对两处圆角半径进行优化。

        该报告为新型金刚石六面顶压机的研制提供了一种准确、可靠的设计方法。借助ANSYSWorkbench这一CAE平台,有助于提高机械零件的设计和分析水平,缩短开发周期,节约成本,对金刚石压机的设计和改进有着重要的意义。

 

北京科技大学材料科学与工程学院副院长:于广华

介绍一种细颗粒选形机


        随着全球科技的发展,金刚石的应用领域从过去传统的地质钻探、石材切割等向越来越多的行业发展,如航空航天、航船、高速铁路、汽车制造、半导体、太阳能等,细颗粒金刚石的需求急速增长。过去我国因没有此类品种的生产因此从国外大量进口,如今国内好几家大型金刚石生产企业经过多年的研发,已能批量生产出细颗粒(400~1200目)金刚石了。笔者所在的企业通过调查了解到生产此类金刚石的企业因为没有合适细颗粒的选形设备进行有效的选形,只能使用原有的机型进行多次复选,但效果仍不理想,特别是到600目以细时基本上选形不出,混料的现象十分严重,使企业经营销售特别是产品价格受到极大地影响,迫切需要一款新型的选形设备解决上述难题。

       为此我厂从2009年起成立研制小组研发专门用于对细颗粒的金刚石进行选形的选形机。本文将该机的性能、技术指标以及研制中的一些细节介绍给大家。

 

协会简介

中国机床工具工业协会超硬材料分会,简称:超协或超硬材料分会,是我国超硬材料及其制品行业的工业企业、科研、设计单位、公司、高等院校及其他与超硬材料及制品密切相关的企业自愿参加的全国性的行业组织。是不以赢利为目的的,不受地区、部门、隶属关系和所有制限制的经中华人民共和国民政部批准备案而设立的社会团体,其具体业务归中国机床工具工业协会领导。