不同钎料钎焊金刚石线锯及其磨损性能的研究

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随着蓝宝石、单晶碳化硅的广泛应用,对高硬度晶体材料的加工越来越受到关注。而材料本身的高硬度、高脆性的特点,使得在切片加工中,常规的电镀金刚石线锯已经不能满足加工要求。  本课题选用了三种常规的钎料进行了钎焊金刚石线锯制备的工艺研究探索,分析了钎焊温度、钎焊时间对钎焊线锯制备的影响规律,并利用所制备的长钎焊线锯进行了蓝宝石和石英玻璃的锯切实验,从线径变化、结合剂磨损、磨粒磨损等方面比较了钎焊线锯与电镀金刚石线锯的锯切性能。论文所取得的主要结论如下:  1、钎焊金刚石线锯制备过程中,钎焊温度过低,钎焊时间过短都会导致钎料不能充分熔化铺展,但是过高的钎焊温度以及过长的钎焊时间则会导致钎料烧伤。最终钎焊的效果是由钎焊时间与钎焊温度共同作用的结果。  2、通过合理的选择钎焊工艺参数,可以成功地利用NiCrP、AgCuTi和CuSnTi三种钎料制备数公里的钎焊金刚石线锯。所制备的金刚石线锯表面磨粒分布相对均匀,磨粒在线锯表面有较好的出露高度。  3、在锯切蓝宝石过程中,三种钎料所制备的钎焊金刚石线锯和电镀金刚石线锯都经历初期磨损、稳定磨损、后期的剧烈磨损三个阶段。  4、四种金刚石线锯的结合剂的磨损形态有所不同。NiCrP钎料在加工过程中会出现结合剂的片状脱落,这主要是因为在制备过程中表面存在的裂纹所导致,而另三种线锯的结合剂磨损主要表现为工件、磨屑对结合剂的磨蚀磨损。  5、钎焊线锯中,金刚石磨粒的磨损以破碎、磨平为主,但是电镀线锯中,金刚石磨粒的磨损则以脱落为主。  6、对于所实验的两种材料,蓝宝石和石英玻璃,镍基钎焊金刚石线锯的锯切面积最大,其次是电镀金刚石线锯,铜基和银基锯切面积相接近,但小于另外两种线锯。  本论文的研究为提高钎焊金刚石线锯的制备水平,推广钎焊金刚石线锯的广泛应用提供参考依据。
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