金剛石刀具的限制:
重磨和重涂層的金剛石涂層刀具質量難以保證由于刀具表面生成的涂層為純金剛石,因此用金剛石磨輪對刀具進行重磨需要耗費很長時間。
此外,為使金剛石生長而采用的刀具。制備工藝會改變刀具表面的化學特性,由于涂層時要求對這種化學特性進行非常準確的控制,因此刀具重新涂層的效果難以得到保證。
金剛石通過不同的金屬鍍覆,再經(jīng)X射線衍射研究分析表明:金剛石表面形成各種不同的碳化物,而產(chǎn)生新的化學鍵合,提高了金剛石把持力,金剛石顆粒與胎體金屬形成“化學/冶金結合”,增加金剛石與胎體之間結合強度,并能抵抗對金剛石的氧化與石墨化,提高金剛石工具的使用壽命,完善了金剛石工具使用性能。
不能用金剛石刀具加工淬硬鋼:
金剛石由碳原子構成。某些材料受熱時,會從金剛石中吸出碳原子并在工件中形成碳化物。鐵就是此類材料之一。用金剛石刀具加工鐵族材料時,摩擦產(chǎn)生的熱量會使金剛石中的碳原子擴散到鐵中,從而造成金剛石涂層因化學磨損而提前失效。
磨具在使用過程中,當磨粒磨鈍時,由于磨粒自身部分碎裂或結合劑斷裂,磨粒從磨具上局部或完全脫落,而磨具工作面上的磨料不斷出現(xiàn)新的切削刃口,或不斷露出新的鋒利磨粒,使磨具在一定時間內能保持切削性能。
沉積金剛石薄膜的機理至今尚無定論
磨料磨具中低溫低壓下CVD法沉積金剛石薄膜的機理至今尚無定論,仍是今后的研究方向之一。晶體的形成分為兩個階段,早階段稱為晶體成核階段,第二階段晶體生長階段。早階段含碳的氣源在合適的工藝參數(shù)下,在沉積基體上形成一定數(shù)量的孤立的金剛石晶核;第二階段,金剛石晶核不斷長大,并連成一片,覆蓋整個基體的表面,電鍍金剛石工具量身定制,再沿垂直方向生長,形成一定厚度的金剛石膜。
在早階段主要目的是盡快的在基體表面上形成金剛石晶核,并能有效的控制金剛石的密度,要大限度的提高金剛石的形核密度;在第二階段主要目的是讓已形核的金剛石長大,并能有效的控制金剛石膜的生長速度和質量。
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