钎料合金对钎焊金刚石界面性能的影响
2021-04-29王光祖崔仲鸣冯常财
超硬材料工程 2021年1期
关键词:界面
王光祖,崔仲鸣,冯常财
(1.郑州磨料磨具磨削研究所,河南 郑州 450001;2.河南工业大学机电学院,河南郑州 450001)
1 引言
钎焊工艺能在金刚石和钎料界面形成碳化物可以增加焊料对金刚石磨料的把持力,因此与传统的烧结和电镀结合剂金刚石磨料工具相比,钎焊金刚石磨料工具具有磨粒粘接牢固、出刃高度高等特点,在磨削过程中表现出好的磨削锋利度和长的使用寿命。金刚石/钎料/基体之间的界面反应产物和微观结构决定了钎料钎焊金刚石与基体之间的结合强度,其中钎焊料的合金成分起了关键的作用,本文基于该领域的最新研究成果,对在焊接金刚石磨料过程中的界面反应产物及组织微观结构进行系统的分析研究。
2 钎料与基体界面显微组织形貌
钎焊料与基体结合界面决定了钎焊磨料层与基体的结合强度。李奇林,苏宏华等[1]研究了采用Ag-Cu-Ti 合金钎料超高频感应连续钎焊工艺金刚石界面结构及残余应力。借助扫描电镜,对钎焊后的金刚石界面微观结构进行了观察,图1为扫描速度约为0.5mm/s条件下Ag-Cu-Ti合金与45#钢基体界面的显微组织。两者在界面处结合较为致密,无明显空洞和缺陷存在。从图1a可以看到,钎料层组织内部黑色花纹状的相α为富Ag固溶体,以及枝晶状的β相为Cu固溶体。超高频感应连续钎焊工艺能够细化Ag-Cu-Ti钎料晶粒的组织,有利于增强钎料层的强度,提高钎料对金刚石磨粒的把持力。枝晶状组织的产生,是由于钎料层快速冷却,内部原子的扩散过程落后于结晶过程[2],钎料合金的均匀化不够充分,因此,形成了枝晶状的非平衡组织。……
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