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镀钛金刚石的应用,借助镀层保护作用以及其与结合剂的化学冶金结合,大大提高金刚石工具使用寿命。然而,镀覆工艺条件对镀钛金刚石性能以及对其在金刚石工具中的性能变化的影响研究较少。本文利用真空微蒸发镀覆技术,制备出不同镀覆温度下(730oC-910oC),不同保温时间下(0.5h-6h)镀钛金刚石,并将其与金属铁基结合剂热压烧结制备它们的复合材料。通过XRD、SEM、EDS等分析方法研究了镀钛金刚石物相成分、表面形貌、厚度变化,并测量了金刚石的抗压强度、冲击韧性以及复合材料的抗折强度变化。实验结果表明,镀覆温度的变化能强烈的影响金刚石镀层的物相和形貌,在低温下(730oC),镀层较薄,有TiC生成,随镀覆温度升高,金刚石镀层的厚度逐渐增加,在较高的温度(830oC)下有Ti沉积,在更高的镀覆温度(870oC)下由于镀层应力原因产生裂纹导致镀层的破坏。镀覆时间延长,镀层的厚度也不断增加,直到最后开裂。由于镀层的性能变化导致在与金属结合剂烧结后的复合材料的抗折强度也发生改变,在低温下它们之间的结合强度低,随温度升高,抗折强度先增加,到830oC时达到最大值566MPa后随着温度继续升高,抗折强度不断下降;保温时间也影响复合材料的抗折强度,保温时间的延长,材料的强度也出现先增加后减小的情况,只是这一变化的幅度与温度相比影响较小。本文还借助了微观的计算公式模型计算出金刚石镀层与金属结合剂之间的结合强度,最大强度可达232MPa,可见镀层在复合材料中能发挥巨大的作用。考虑到金刚石的热稳定性会受温度的影响,对品级不同的两种金刚石SMD和MBD型分别作不同温度下的冲击强度实验,在850oC之后,品级较高的SMD型金刚石冲击强度显著下降,而品级较低的MBD型金刚石在790oC之前冲击强度就急剧下降,为了不影响金刚石的热稳定性,镀覆金刚石时就应选择金刚石安全的前提下的温度,再寻求最大结合强度的保温时间范围,最终获得最优化的工艺条件。镀钛金刚石借助镀层的保护作用并通过镀层的中介作用与金属结合剂基体发生牢固的冶金结合,使价格便宜的铁基结合剂得到更加广泛的应用,对镀覆条件的改善并得到优化的镀层,必将大大提高铁基结合剂金刚石工具的性能。