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金刚石磨片磨料材料刀具的现状与发展方向

由于金刚石磨片磨料刀具材料的耐磨性和强韧性不易兼顾，因此使用者只能根据具体加工对象和加工条件在众多金刚石磨片磨料牌号中选择适用的刀具材料，这给金刚石磨片磨料刀具的选用和管理带来诸多不便。为进一步改善金刚石磨片磨料刀具材料的综合切削性能，目前的研究热点主要包括以下几个方面：

(1) 细化晶粒

通过细化硬质相晶粒度、增大硬质相晶间表面积、增强晶粒间结合力，可使金刚石磨片磨料刀具材料的强度和耐磨性均得到提高。当WC晶粒尺寸减小到亚微米以下时，材料的硬度、韧性、强度、耐磨性等均可提高，达到完全致密化所需温度也可降低。普通金刚石磨片磨料晶粒度为3——5μm，细晶粒金刚石磨片磨料晶粒度为1——1.5μm(微米级)，超细晶粒金刚石磨片磨料晶粒度可达0.5μm以下(亚微米、纳米级)。超细晶粒金刚石磨片磨料与成分相同的普通金刚石磨片磨料相比，硬度可提高2HRA以上，抗弯强度可提高600——800MPa。

常用的晶粒细化工艺方法主要有物理气相沉积法、化学气相沉积法、等离子体沉积法、机械磨片化法等。等径侧向挤压法(ECAE)是一种很有发展前途的晶粒细化工艺方法。该方法是将粉体置于模具中，并沿某一与挤压方向不同(也不相反)的方向挤出，且挤压时的横截面积不变。经过ECAE工艺加工的粉体晶粒可明显细化。

由于上述晶粒细化工艺方法仍不够成熟，因此在金刚石磨片磨料烧结过程中纳米晶粒容易疯长成粗大晶粒，而晶粒普遍长大将导致材料强度下降，单个的粗大WC晶粒则常常是引起材料断裂的重要因素。另一方面，细晶粒金刚石磨片磨料的价格较为昂贵，对其推广应用也起到一定制约作用。

浓度对金刚石磨片性能的影响

在一定的情况下，按照浓度从低到高的顺序的话，磨片的锋利程度就会逐渐下降，而恰恰相反的是，当浓度过高时，使用寿命就会变长，磨片也会变得很钝，后导致不能正常使用。低浓度、粗粒度、效率很高是国外磨片的普遍现象，不过前提要满足两个条件:是金刚石韧性和耐热性一定要高，第二是结合剂与金刚石结合必须要牢固，要有出刃高而不过早脱落。

像我们国内目前大多数都是使用高浓度、细粒度，这是在国内粗粒度、高韧性金刚石不能满足需要条件下迫不得已的方法。同时也不符合要求磨片发展的趋势。

匹配的多层刀头结构，各部分的浓度不均的刀头，是一种有效提高使用效果。金刚石刀片锯切过程中，磁头的工作表面上，以形成中间的槽的中间，可以防止叶片偏转，从而提高了质量的石材加工。5层，7层或更多层结构头测量的各个部分的上述调整的浓度，也可以收到同样的效果，如果设计得当，既可以使金刚石磨片是尖锐的，的，但也不会影响使用寿命。也可使用低浓度的金刚石掺杂也可以使用金属片的夹层，这些措施是有效的。

金刚石磨片刀片的应用使切削液不再是问题金刚石磨片磨料刀具的应用广泛，如黑色金属材料，非金属材料均可加工，但硬度限制了它的脚步。对于高硬度难加工材料的工件来讲，主流刀具是金刚石磨片刀片。在高硬度难加工材料领域金刚石磨片刀片的发展之快速。而且采用金刚石磨片刀片加工，也解决了切削液的问题。金刚石磨片刀片的出现使切削液的问题得到有效解决。因为金刚石磨片刀片根本不需要切削液降温和润滑，就可正常加工高硬度工件。金刚石磨片刀片的硬度仅次于金刚石刀具，故它们统称为超硬刀具。金刚石磨片刀片的硬度高，相当于HRC98.5左右，是目前加工黑色金属材料工件具优势的刀具材料。不过主要针对高硬度难加工材料，如高铬铸铁，高锰钢，高速钢，热处理后的高硬度钢件等。典型的零部件有泵，阀，轧辊，破碎机等零部件。还有就是灰铸铁工件，如刹车盘，制动鼓，电镀金刚石砂轮价格，皮带轮，飞轮，缸体等。金刚石磨片刀片在加工以上工件时，在高速状态下切削，一部分温度被切屑带走，而金刚石磨片刀片可承受1300摄氏度的高温，所以金刚石磨片刀片不会出现崩刀或剧烈磨损问题。还有一点就是不需要切削液的降温了。虽然金刚石磨片刀片比传统刀具单价要贵，但是从整体成本上来讲还是降低了成本。切削液的不使用，不仅节省了购买切削液的费用，节省了更换切削液的时间节省，而且节省了处理带有切削液的铁屑费用，工作环境也变得干净整洁。