基于碳化鎢在金剛石磨具中的應用分析

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，?；u的硬度比較高、較為薄脆，同時它的耐熱沖擊力較低，因而對相應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用進行實驗探討。

關(guān)鍵詞：碳化鎢；金剛石磨具；應用

在進行工藝品加工時，磨削拋光是十分重要的一個環(huán)節(jié)，而這一環(huán)節(jié)的關(guān)鍵點則是磨塊結(jié)合劑的硬度以及所采用的金剛石。如果磨具的質(zhì)量達不到一定的標準，用其加工成的產(chǎn)品勢必不能達到預期的效果，會產(chǎn)生一些無法預料的后果。通過向金剛石磨具中加入碳化鎢的方法，可以增強磨具胎體的硬度，加強其耐磨性，同時也可以達到降低其自銳性的良好效果，對生產(chǎn)實踐有著很大的幫助，本文主要通過實驗來介紹。

碳化鎢屬于一種硬質(zhì)合金，其具有較強的耐熱性，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，胎體的耐熱性也會隨之提升。此外，在鐵基配方里，碳化鎢在烘結(jié)的時候不會融化，以鐵和碳化鎢為骨架相時呈現(xiàn)出的是固相，可知其也具備有較好的自銳性。

實驗通過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

通過研究碳化鎢的粒度對結(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，我們發(fā)現(xiàn)金剛石磨具在處理?；u時性能比較穩(wěn)定，因而可以得出結(jié)論是碳化鎢的粒度對其影響不大；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、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)濟優(yōu)勢。其次，碳化鎢的粒度對于被金剛石磨具處理過的?；u表面沒有產(chǎn)生較大的影響，用于實驗的?；u表面在實驗前后并沒有表現(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，而且它的抗彎強度也是所有胎體中最好的，但是碳化鎢粒度的大小變化對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，較少有團聚的情況發(fā)生，因而這種胎體對于金剛石的適應性是所有實驗中最好的。

2.碳化鎢含量與胎體性能

通過研究碳化鎢含量與結(jié)塊的磨削性能、?；u表面的質(zhì)量、碳化鎢粒度對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，金剛石滾筒表現(xiàn)出的性能是最優(yōu)的，無論從其磨削壽命或者效率等方面來說。其次，不同碳化鎢含量的金剛石滾筒在磨削玻化磚時并沒有表現(xiàn)出很大的差別，具體表現(xiàn)為?；u表面的粗糙程度沒有很大的改變。再次，在實驗的過程中不斷提高了碳化鎢的含量時，純胎體在抗彎強度和硬度等方面也沒有很顯著的變化，而在整個實驗的過程中，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，在實驗的過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度方面也沒有很大的變化，不過這一抗彎強度還是比相同含量的純胎體抗彎強度較小。而在添加了含量為百分之三的碳化鎢時，含金剛石的胎體性能是最佳的。

3.納米碳化鎢與胎體性能

通過研究納米碳化鎢的粒度對結(jié)塊的磨削性能的影響、?；u的表面質(zhì)量、納米碳化鎢粒度對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結(jié)論。首先，通過實驗我們發(fā)現(xiàn)納米碳化鎢并沒有對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七五的納米碳化鎢時，金剛石滾筒所表現(xiàn)出的性能是最優(yōu)的，無論從使用壽命、工作效率或是磨削指數(shù)等方面來看。其次，使用含有不同比例的納米碳化鎢后，不同的滾筒對于?；u表面的粗糙程度也沒有造成較大的影響。再次，在實驗的過程中不斷提高納米碳化鎢的含量后，純胎體的硬度也沒有發(fā)生較為明顯的改變，但是在添加了含量為百分之零點七五的納米碳化鎢時，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。

通過以上幾組實驗，我們可以看出，在胎體中加入粒度為40微米的碳化鎢時，胎體的性能相對是最優(yōu)的，其分布十分均勻，韌性也在所有實驗中是最佳的，同時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七五時，胎體與金剛石有著最好的粘結(jié)性；金剛石滾筒在磨削?；u的時候性能較為穩(wěn)定，并未表現(xiàn)出明顯的變化。

4.結(jié)束語

綜上所述，我們通過一系列實驗研討了碳化鎢的粒度、含量以及納米碳化鎢對金剛石磨具的影響?？傮w來說，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。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)的時間，同時由于使用壽命的延長，也可以在一定程度上為生產(chǎn)商節(jié)約購買金剛石磨具的成本，提高其經(jīng)濟效益。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的歡迎，擁有著廣闊的市場前景。

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作者簡介：趙海祥（1976.9-），男，籍貫：河北省武安市，現(xiàn)有職稱：中級，學歷：本科。