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      銅基合金釬料釬焊金剛石的工藝及方法
      查看:1662  發稿日期:2017-03-03 15:16:28
      巴基斯坦的F A Khalid等利用真空爐中釬焊的方法,以Cu-14.4Sn-10.2Ti-1.5Zr合金作為釬料,研究了金剛石界面的微觀結構。釬焊工藝:真空度 2×10-8Pa,釬焊溫度930℃,保溫時間10min,冷卻速度20℃/min。掃描電鏡和X射線能譜分析表明,在金剛石-釬料界面生成的碳化鈦有兩層結構,第一層是立方形TiC,第二層是細長形或柱形TiC。

      西安交通大學的孟衛如等應用真空爐中釬焊的方法,對金剛石釬料的適應性進行了試驗研究。分別采用3種含有強碳化物形成元素Cr、Ti的BNi2(NiCrSiB)、BNi7(NiCrP)及自制的CuSnNiTi釬料,在各自的釬焊溫度分別為1050℃、950℃和900℃、保溫時間10min及真空度0.13Pa的條件下,單層釬焊金剛石圓鋸片(φ125mm)。通過掃描電鏡觀察形貌和X射線能譜分析成分,表明3種釬料對金剛石有很好的潤濕性,釬料中的Cr、Ti元素會向金剛石表面擴散,并與金剛石中的C元素結合生成碳化物。碳化物的形成使金剛石、釬料與基體之間產生了化學冶金結合,提高了對金剛石的把持力,但結合狀況及鋸切性能隨釬料的不同而存在差異。試驗證實,自制的銅基釬料釬焊溫度低,釬焊時金剛石的熱損傷小,對金剛石有很好的把持力,而且釬料與所切割的石材有很好的適應性,有效提高了金剛石的利用率。臺灣大學采用Cu-15Ti-10Sn合金釬料,比較了真空爐中釬焊方法(釬焊溫度925℃、保溫5min)和激光釬焊方法(釬焊時間10秒)對金剛石界面微觀結構的影響。在真空爐中釬焊條件下,金剛石表面形成一層連續的過渡層(TiC薄膜);而在激光釬焊條件下,金剛石表面形成的是一層不連續的過渡層。

      上述研究表明,不同的釬料合金(包括釬料的成分、含量、狀態等)、釬焊方法和釬焊工藝參數直接影響到釬料與基體及金剛石之間的相互作用、生成物的形態以及結合界面的微觀結構,從而影響結合強度以及釬焊工具的質量和性能
       
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