PDF《超硬材料系列镀覆产品及应用》

国家重点科技攻关项目 ( 八五 -

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05 - 26/05) 超超超超超超超超超超超超硬 硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬硬材 材材材材材材材材材材材料 料料料料料料料料料料料系 系系系系系系系系系系系列 列列列列列列列列列列列镀 镀镀镀镀镀镀镀镀镀镀镀覆 覆覆覆覆覆覆覆覆覆覆覆产 产产产产产产产产产产产品 品品品品品品品品品品品及 及及及及及及及及及及及应 应应应应应应应应应应应用 用用用用用用用用用用用066004 燕山大学材料学院 王艳辉 王明智 臧建兵 郑炀曾 摘要以真空微蒸发镀覆技术为核心, 围绕各类高性能超硬材料工具的不断开发应用, 目前已经形成了超 硬磨料镀覆系列产品.

包括镀覆一层金属的超硬磨料, 如镀钛、 镀钨的金刚石;

镀覆合金的超硬磨料, 如镀钛― ― ― 铬合金的金刚石;

真空微蒸发镀覆之后再经电镀形成的多层复合镀超硬磨料, 如复合镀 Ti - Ni 的金刚石等.这 些系列镀覆产品分别适用于金属粉末烧结工具、 钎焊工具和树脂结合剂工具, 对于提高工具质量、 降低制造成本 和新产品开发有显著作用.新近研制成功的一种适用于树脂结合剂工具的刚玉涂覆的超硬磨料, 克服了镀镍、 镀 铜超硬磨料镀覆成本高及使工具变钝的缺点, 是树脂工具升级换代的新产品. 关键词 超硬材料 金属化 镀覆 ABSTRACT: With the deveIopment and appIication of various superhard materiaI tooIs with exceIIent properties,a series of coated superhard abrasive products are deveIoped. AII these products are based on the vacuum micro evaporation coating technoIogy. The superhard abrasives incIude diamond with singIe - Iayer coating such as Ti-coated or W-coated diamond,su- perhard abrasives with aIIoy-coating such as Ti/cr coated diamond,superhard abrasives with eIectropIated coating Iayer after the vacuum micro evaporation coating,such as Ti/Ni compound coated diamonds. These coated products are used for making sintered, soIdered and resin bonded tooIs. They have remarkabIe effects on improving tooIs'

guaIity,reducing manufacture costs,and deveIoping new varieties of products. Because of high coating costs and duIIing of Ni-coated or cu-coated superhard abrasive,a new product with corundum-coating Iayer used for resin bonded tooIs has been recentIy deveIoped successfuIIy. Be- cause this product can overcome these shortcomings,it'

s a new repIacing product for resin bonded tooIs. KEYWORDS: superhard materiaI, metaIIization, coating

0 前言 近年来, 随着各类高性能超硬材料工具的不断开 发应用, 我们以真空微蒸发镀覆技术为核心, 目前已经 形成了超硬磨料镀覆金属化系列产品, 这些系列镀覆 产品分别适用于各类不同结合剂和不同制造工艺的工 具.在各类高性能低成本超硬工具的制造中, 发挥了 重要作用. 刚玉涂覆的金刚石和立方氮化硼是我们研制开发 的具有创新性的产品, 采用硬脆的刚玉或碳化硅作为 涂层, 涂层凸凹不平, 呈 刺状 , 与金刚石、 立方氮化硼 牢固结合.经过工业化应用表明, 这种涂覆产品同时 提高了树脂砂轮的寿命和加工效率, 是树脂工具升级 换代的新产品. 本文介绍了各类镀覆产品的技术特征和应用效 果.

1 超硬磨料的镀覆种类及应用 我们完成的国家重点科技攻关成果: 超硬材料真 空微蒸发镀覆技术及装备 , 其最重要的技术进展在 于: 镀覆温度低至 650C, 与原始真空微蒸发镀覆技术 的780C相比, 降低了 100C以上, 现在可以根据需要 在650 - 780C任选温度实现镀覆, 这一范围的镀覆温 度是区别于其它技术的重要特征 [1 - 2] .该技术圆满解 决了国内外超硬磨料各类镀覆技术 (如磁控溅射、 离子 镀、 粉末覆盖沉积镀、 非真空低温电镀 ) 所存在的单次 镀覆量少;