基于碳化鎢在金剛石磨具中的應(yīng)用分析

摘要：金剛石磨具在陶瓷磚的拋光方面有著重要的作用，也因此受到較為廣泛的關(guān)注。而在眾多的陶瓷磚之中，玻化磚的硬度比較高、較為薄脆，同時(shí)它的耐熱沖擊力較低，因而對(duì)相應(yīng)的金剛石磨具要求較高。在金剛石磨具中加入碳化鎢（WC）后，其性能有較大提高，本文主要圍繞碳化鎢在金剛石磨具中的應(yīng)用進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探討。

關(guān)鍵詞：碳化鎢；金剛石磨具；應(yīng)用

在進(jìn)行工藝品加工時(shí)，磨削拋光是十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，而這一環(huán)節(jié)的關(guān)鍵點(diǎn)則是磨塊結(jié)合劑的硬度以及所采用的金剛石。如果磨具的質(zhì)量達(dá)不到一定的標(biāo)準(zhǔn)，用其加工成的產(chǎn)品勢(shì)必不能達(dá)到預(yù)期的效果，會(huì)產(chǎn)生一些無(wú)法預(yù)料的后果。通過(guò)向金剛石磨具中加入碳化鎢的方法，可以增強(qiáng)磨具胎體的硬度，加強(qiáng)其耐磨性，同時(shí)也可以達(dá)到降低其自銳性的良好效果，對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐有著很大的幫助，本文主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)介紹。

碳化鎢屬于一種硬質(zhì)合金，其具有較強(qiáng)的耐熱性，在1000℃的高溫下也可以保持著較高的硬度和耐磨性。將碳化鎢加入到胎體之中，可以提高其硬度和耐磨性，胎體的耐熱性也會(huì)隨之提升。此外，在鐵基配方里，碳化鎢在烘結(jié)的時(shí)候不會(huì)融化，以鐵和碳化鎢為骨架相時(shí)呈現(xiàn)出的是固相，可知其也具備有較好的自銳性。

實(shí)驗(yàn)通過(guò)加入粒度不同的碳化鎢、粒度含量不同的碳化鎢以及納米碳化鎢的金剛石滾筒，與目前應(yīng)用較為廣泛的金剛石磨具相比較，從而找到能夠提升金剛石磨具性能的結(jié)合劑。

1.碳化鎢粒度與胎體性能

通過(guò)研究碳化鎢的粒度對(duì)結(jié)塊的磨削性能的影響、玻化磚的表面質(zhì)量、碳化鎢粒度對(duì)純胎體性能和金剛石胎體性能的影響，我們不難得出以下結(jié)論：首先，在對(duì)金剛石磨具的一條螺旋線上的不同方位的結(jié)塊磨損的觀察時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)金剛石磨具在處理玻化磚時(shí)性能比較穩(wěn)定，因而可以得出結(jié)論是碳化鎢的粒度對(duì)其影響不大；而在加入增加粒度后的碳化鎢之后，金剛石磨具結(jié)塊的磨損程度較小，其穩(wěn)定磨削的比例較之以往也有大大的提升。因而可以得出的結(jié)論是，金剛石磨具的使用壽命較長(zhǎng)、其工作的效率也比較高，與傳統(tǒng)的磨具相比具有一定的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。其次，碳化鎢的粒度對(duì)于被金剛石磨具處理過(guò)的玻化磚表面沒(méi)有產(chǎn)生較大的影響，用于實(shí)驗(yàn)的玻化磚表面在實(shí)驗(yàn)前后并沒(méi)有表現(xiàn)出很大的差別。再次，增加了粒度的碳化鎢純胎體表現(xiàn)為組織結(jié)構(gòu)較為均勻，韌性也有一定程度的提高，而且它的抗彎強(qiáng)度也是所有胎體中最好的，但是碳化鎢粒度的大小變化對(duì)于純胎體的影響并不明顯。最后，將增加了粒度的碳化鎢胎體加入到金剛石之中，經(jīng)過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，這種金剛石胎體中的碳化鎢的分布比較勻稱(chēng)，較少有團(tuán)聚的情況發(fā)生，因而這種胎體對(duì)于金剛石的適應(yīng)性是所有實(shí)驗(yàn)中最好的。

2.碳化鎢含量與胎體性能

通過(guò)研究碳化鎢含量與結(jié)塊的磨削性能、玻化磚表面的質(zhì)量、碳化鎢粒度對(duì)純胎體性能和金剛石胎體性能的影響，我們也可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論。首先，在添加了不同含量的碳化鎢之后，金剛石滾筒的磨削性能依然表現(xiàn)的較為穩(wěn)定，但是在添加了含量為百分之三的碳化鎢時(shí)，金剛石滾筒表現(xiàn)出的性能是最優(yōu)的，無(wú)論從其磨削壽命或者效率等方面來(lái)說(shuō)。其次，不同碳化鎢含量的金剛石滾筒在磨削玻化磚時(shí)并沒(méi)有表現(xiàn)出很大的差別，具體表現(xiàn)為玻化磚表面的粗糙程度沒(méi)有很大的改變。再次，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中不斷提高了碳化鎢的含量時(shí)，純胎體在抗彎強(qiáng)度和硬度等方面也沒(méi)有很顯著的變化，而在整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)含有百分之三碳化鎢的純胎體表現(xiàn)出的性能是最佳的。最后，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中伴隨著碳化鎢含量的不斷提高，含有金剛石的胎體在抗彎強(qiáng)度方面也沒(méi)有很大的變化，不過(guò)這一抗彎強(qiáng)度還是比相同含量的純胎體抗彎強(qiáng)度較小。而在添加了含量為百分之三的碳化鎢時(shí)，含金剛石的胎體性能是最佳的。

3.納米碳化鎢與胎體性能

通過(guò)研究納米碳化鎢的粒度對(duì)結(jié)塊的磨削性能的影響、玻化磚的表面質(zhì)量、納米碳化鎢粒度對(duì)純胎體性能和金剛石胎體性能的影響，我們也可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論。首先，通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)納米碳化鎢并沒(méi)有對(duì)金剛石滾筒的磨損形貌有較大的改變，但是在采用含量為百分之零點(diǎn)七五的納米碳化鎢時(shí)，金剛石滾筒所表現(xiàn)出的性能是最優(yōu)的，無(wú)論從使用壽命、工作效率或是磨削指數(shù)等方面來(lái)看。其次，使用含有不同比例的納米碳化鎢后，不同的滾筒對(duì)于玻化磚表面的粗糙程度也沒(méi)有造成較大的影響。再次，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中不斷提高納米碳化鎢的含量后，純胎體的硬度也沒(méi)有發(fā)生較為明顯的改變，但是在添加了含量為百分之零點(diǎn)七五的納米碳化鎢時(shí)，純胎體的性能最優(yōu)，具體表現(xiàn)在組織較為均勻，出現(xiàn)的氣孔較少，晶體較之以往也比較細(xì)化等方面。此外，在采用了納米碳化鎢之后，胎體的抗彎性能有了明顯的提升，其性能優(yōu)于以往的許多產(chǎn)品。

通過(guò)以上幾組實(shí)驗(yàn)，我們可以看出，在胎體中加入粒度為40微米的碳化鎢時(shí)，胎體的性能相對(duì)是最優(yōu)的，其分布十分均勻，韌性也在所有實(shí)驗(yàn)中是最佳的，同時(shí)其抗彎性能也是最好的；在碳化鎢含量為百分之三的胎體中，它的抗彎性能是最好的，同時(shí)它的粘結(jié)系數(shù)比較小，性能最優(yōu)；納米碳化鎢的含量為百分之零點(diǎn)七五時(shí)，胎體與金剛石有著最好的粘結(jié)性；金剛石滾筒在磨削玻化磚的時(shí)候性能較為穩(wěn)定，并未表現(xiàn)出明顯的變化。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，我們通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)研討了碳化鎢的粒度、含量以及納米碳化鎢對(duì)金剛石磨具的影響。總體來(lái)說(shuō)，添加了碳化鎢之后的金剛石磨具在硬度、抗彎性能、使用壽命以及工作效率等方面都有明顯的提升，具有傳統(tǒng)的金剛石磨具所不可比擬的優(yōu)勢(shì)。使用這種添加了碳化鎢的金剛石磨具后，可以為生產(chǎn)商提高生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)的時(shí)間，同時(shí)由于使用壽命的延長(zhǎng)，也可以在一定程度上為生產(chǎn)商節(jié)約購(gòu)買(mǎi)金剛石磨具的成本，提高其經(jīng)濟(jì)效益。使用金剛石磨具加工而成的產(chǎn)品具有其他普通產(chǎn)品所不具備的優(yōu)質(zhì)性能，因而也更加受到市場(chǎng)的歡迎，擁有著廣闊的市場(chǎng)前景。

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作者簡(jiǎn)介：趙海祥（1976.9-），男，籍貫：河北省武安市，現(xiàn)有職稱(chēng)：中級(jí)，學(xué)歷：本科。