亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        金剛石復(fù)合片的檢測技術(shù)研究

        2021-08-26 02:50:10張海波賴燦德
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2021年10期
        關(guān)鍵詞:聚晶碳化鎢硬質(zhì)合金

        張 辰 張 松 張海波 賴燦德

        (1.廣東鉅鑫新材料科技股份有限公司,廣東 珠海 519000;2.北京理工大學(xué)珠海學(xué)院,廣東 珠海 519000)

        1 無損檢測

        1.1 尺寸檢測

        首先要對復(fù)合片進(jìn)行尺寸測量,尺寸不標(biāo)準(zhǔn)的金剛石復(fù)合片是無法使用的,如果做檢測的話,也會對檢測結(jié)果有一定的影響,一般使用游標(biāo)卡尺、投影儀對產(chǎn)品尺寸進(jìn)行測量,該方法測量速度慢,還存在一定的人工誤差。還可以使用全自動尺寸測量儀來測量復(fù)合片的尺寸,精確度可達(dá)±0.01 mm,方便快捷、準(zhǔn)確性高。

        1.2 滲透探傷

        滲透探傷是利用毛細(xì)現(xiàn)象來檢查材料表面是否存在缺陷的一種無損檢驗(yàn)方法。如果復(fù)合片表面存在裂紋等肉眼難以察覺的缺陷,熒光滲透劑就會滲透進(jìn)去,用水沖洗的時(shí)候,裂紋中的熒光滲透劑不會被水沖洗掉,這時(shí)候用顯影劑就可以觀察到裂紋的位置。步驟如下:將金剛石復(fù)合片樣品清洗干凈吹干,浸入熒光滲透劑中5min;使用清水將復(fù)合片表面的熒光滲透劑沖洗干凈,并將表面清水吹干;將復(fù)合片分開擺放整齊,在其表面噴灑一層顯影劑,等待5min;在紫光燈下觀察,金剛石復(fù)合片是否有缺陷。裂紋等缺陷部位會顯示熒光發(fā)亮。

        1.3 光學(xué)顯微鏡檢測

        使用20倍體視顯微鏡進(jìn)行檢測,確定金剛石復(fù)合片是否有外觀上的缺損、污損、以及腐蝕等現(xiàn)象。

        1.4 超聲波C掃描檢測

        高頻超聲波在水、金剛石和硬質(zhì)合金中的傳播速度不同,聲波經(jīng)過不同介質(zhì)之間的交界面時(shí)會產(chǎn)生一個(gè)反射波,利用這個(gè)原理,可以無損地探測金剛石聚晶層和硬質(zhì)合金交界面的合成狀況。該實(shí)驗(yàn)的C掃描檢測發(fā)現(xiàn),金剛石層和硬質(zhì)合金基體結(jié)合牢固緊密,沒有氣孔等內(nèi)部缺陷。

        2 SEM微觀檢測

        對金剛石復(fù)合片的金剛石層以及基體的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,有助于對金剛石復(fù)合片的燒結(jié)情況、界面情況有一個(gè)直觀的了解,同時(shí)可以觀察是否存在一些微觀缺陷、判斷缺陷等問題。

        圖1是8 GPa壓力下合成的金剛石復(fù)合片,其中金剛石晶界比較清晰,除了D-D鍵以外,還有大量的D-M-D(金剛石-金屬-金剛石)連接。D-M-D的強(qiáng)度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)弱于D-D鍵的。

        圖1 8 GPa合成金剛復(fù)合片SEM照片

        6.72 GPa、6.97 GPa和7.14 GPa合成的金剛石復(fù)合片檢測結(jié)果如下。絕大部分的黑色區(qū)域是金剛石,金剛石縫隙中的白色區(qū)域是鈷和少量的碳化鎢。觀察1000倍的SEM照片可以看出粗顆粒金剛石和細(xì)顆粒金剛石分布均勻,沒有細(xì)顆粒團(tuán)聚的現(xiàn)象。觀察3000倍的SEM照片,其中大顆粒金剛石之間形成了很多的D-D鍵,很多細(xì)顆粒的金剛石邊界模糊,或者燒結(jié)成團(tuán)或者燒結(jié)在大晶粒上,說明整體的燒結(jié)質(zhì)量非常好。通過對金剛石層和基體界面的觀察可以發(fā)現(xiàn),兩者之間的燒結(jié)非常好,沒有裂紋等缺陷產(chǎn)生。

        在高壓力下,金剛石的尖端破碎會增加,金剛石之間接觸面積會增大,所以較高壓力合成的金剛石復(fù)合片的D-D鍵要明顯多于低壓合成的金剛石復(fù)合片。

        3 密度檢測

        聚晶金剛石層主要成分是金剛石、鈷以及少量的碳化鎢,在不同合成工藝下,進(jìn)入金剛石層的鈷和碳化鎢的量是不同的。通過檢測聚晶金剛石層的密度,可以間接判斷不同壓力下進(jìn)入金剛石層的鈷和碳化鎢的多少。使用電火花線切割機(jī)將復(fù)合片的硬質(zhì)合金基體沿著交界面切下,使用噴砂機(jī)將金剛石層上的殘余硬質(zhì)合金噴砂去除干凈。使用電子密度秤來測量金剛石層的密度,測量使用的是排水法,測量數(shù)據(jù)如圖2所示。

        圖2 聚晶金剛石層密度

        密度檢測結(jié)果說明,合成壓力越高,金剛石層密度越小。金剛石的密度是3.52 g/cm3,鈷的密度為8.9 g/cm3,碳化鎢的密度為163 g/cm3。壓力越高,金剛石晶粒之間的空隙越小,進(jìn)入金剛石層的鈷和碳化鎢越多,則整體密度越小。

        4 矯頑磁力和磁飽和強(qiáng)度檢測

        矯頑磁力和磁飽和強(qiáng)度是硬質(zhì)合金WC-Co的重要指標(biāo),廣泛應(yīng)用于硬質(zhì)合金的質(zhì)量和性能控制上。WC-Co結(jié)構(gòu)中鈷的磁性特征能夠反映出其鈷含量、碳含量、碳化鎢晶粒度的大小等物理參數(shù)[1]。在其他參數(shù)相同的情況下,樣品中鈷含量越高,磁飽和強(qiáng)度就越高,而矯頑磁力隨著鈷含量的增加而減小。該文借鑒硬質(zhì)合金的研究思路,對金剛石復(fù)合片的聚晶金剛石層進(jìn)行矯頑磁力和磁飽和強(qiáng)度的檢測。圖3為聚晶金剛石層的磁飽和強(qiáng)度。

        圖3 聚晶金剛石層的磁飽和強(qiáng)度

        通過以上檢測可得,3組樣品除了合成壓力之外,其他實(shí)驗(yàn)參數(shù)都保持相同。合成壓力較高的金剛石復(fù)合片的金剛石更加致密,空隙中的鈷含量較低。

        5 EDS分析

        對金剛石層的元素含量進(jìn)行分析,能夠更加精確地確定鈷和鎢的含量。將金剛石復(fù)合片從中間剖面切開,從基體開始測量不同位置的元素含量,如圖4所示。

        從圖4中可以看出,越靠近基體和金剛石交界面的位置,鎢的含量越高,鈷的含量卻反而減少。筆者認(rèn)為這是鈷和碳化鎢在金剛石中擴(kuò)散的機(jī)理不同造成的,高溫下熔融的鈷對金剛石有很高的浸潤性,在高壓和毛細(xì)作用下,鈷會迅速填充整個(gè)金剛石層中的“空隙”,因此金剛石層中的鈷含量應(yīng)該保持平穩(wěn),但是碳化鎢都是鈷從硬質(zhì)合金基體中“帶”上來的,所以越靠近基體的位置鎢的含量就越高。鈷填充了整個(gè)金剛石層中的“空隙”,越靠近基體的位置,鈷中含有的碳化鎢越多,因此在靠近基體的位置,鈷的含量有明顯地減少。從上圖中還可以看出,金剛石復(fù)合片中心位置的鈷含量要高于邊緣位置,鎢的含量卻剛好相反,筆者猜想這個(gè)現(xiàn)象和六面定壓機(jī)的溫度場分布有關(guān),初步認(rèn)為金剛石復(fù)合片邊緣位置靠近加熱碳管,因此溫度較高,更多的碳化鎢被“帶”到金剛石層中,這些位置的鈷含量百分比相應(yīng)地減少[2]。

        圖4 EDS檢測

        該文檢測了不同壓力下合成的金剛石復(fù)合片金剛石層中的鈷和鎢的含量,結(jié)果如圖5所示。結(jié)果表明鈷的含量和合成壓力有關(guān),壓力越大,鈷含量越低,而鎢的含量變化不大,保持平穩(wěn)。這個(gè)結(jié)果不僅證明了壓力對金剛復(fù)合片的影響,還印證了鈷和碳化鎢的擴(kuò)散機(jī)制是不同的。

        圖5 聚晶金剛石層的Co和W的含量

        6 磨耗比檢測

        金剛石復(fù)合片的磨耗比是其最為核心的參數(shù)之一,是衡量其性能的關(guān)鍵指標(biāo)。關(guān)于金剛石燒結(jié)體的磨耗比的測定,該實(shí)驗(yàn)采用的是車削花崗巖的方法來測試復(fù)合片的磨耗比。不同壓力合成金剛石復(fù)合片的磨耗比不同,磨口面積越小,說明磨耗比越高。在磨削初期,稱為快速磨損期,因?yàn)閺?fù)合片和石材接觸面小,所以磨損速率高。隨著磨口面積的增大,復(fù)合片到達(dá)磨損平穩(wěn)期,此時(shí)磨損速率降低,磨損曲線比較平穩(wěn)。隨著磨口面積的增大,磨削阻力會進(jìn)一步加大,導(dǎo)致切削發(fā)熱會顯著升高,此時(shí)熱磨損加劇,導(dǎo)致復(fù)合片磨損斜率增加。整體來看,合成壓力高的金剛石復(fù)合片的磨耗比要高于壓力低的金剛石復(fù)合片,這一區(qū)別在磨損后期更為明顯。這是因?yàn)楹铣蓧毫υ酱螅饎偸苯咏佑|越多,形成的D-D鍵也就越多,金剛石復(fù)合片的強(qiáng)度也就越大[3]。合成壓力為8GPa時(shí),金剛石復(fù)合片的磨耗比明顯低于6.72GPa、6.97GPa和7.14GPa壓力合成的樣品。

        脫鈷復(fù)合片的磨耗比測試結(jié)果表明,與未脫鈷的樣品相比,磨耗比提升了3倍以上,說明復(fù)合片的磨損主要是鈷造成的熱磨損,鈷的熱膨脹對金剛石結(jié)構(gòu)造成了非常大損害,同時(shí)在鈷的催化作用下,金剛石石墨化也更加嚴(yán)重。這也證明脫鈷對于金剛石復(fù)合片的磨耗比有非常大的提升。脫鈷以后金剛石復(fù)合片排除了鈷對磨耗比的影響,8GPa壓力下合成的金剛石復(fù)合片磨耗比較低,說明其金剛石之間的D-D鍵比較少。D-D鍵結(jié)合越多越牢固,金剛石復(fù)合片的磨耗比也就越高。

        7 結(jié)論

        金剛石復(fù)合片的檢測技術(shù)一直是國家新技術(shù)的研發(fā)重點(diǎn),通過無損檢測對金剛石復(fù)合片進(jìn)行尺寸、基本損傷及缺陷高度測量,精確度可達(dá)±0.01 mm,方便快捷、準(zhǔn)確性高,提高現(xiàn)有的檢測水平。利用SEM檢測和EDS檢測,分析金剛石復(fù)合片燒結(jié)情況,微觀觀察金剛石復(fù)合片的缺陷;通過檢測鈷和鎢的含量,反映聚晶金剛石層的鈷含量、碳含量、碳化鎢晶粒度大小等物理參數(shù),體現(xiàn)了高溫下熔融的鈷對金剛石有很高的浸潤性,很大程度上提高了現(xiàn)有的金剛石復(fù)合片檢測技術(shù)的水平。隨著現(xiàn)代化先進(jìn)制造技術(shù)不斷發(fā)展,現(xiàn)有的檢測水平也會不斷提高,響應(yīng)國家新技術(shù)號召,不斷創(chuàng)新。

        猜你喜歡
        聚晶碳化鎢硬質(zhì)合金
        碳化鎢顆粒增強(qiáng)鎳基等離子轉(zhuǎn)移弧粉末堆焊層的微觀結(jié)構(gòu)與耐磨性能
        球磨時(shí)間對再生料硬質(zhì)合金性能的影響
        山東冶金(2022年4期)2022-09-14 08:59:00
        鐵代鈷鎳高粘結(jié)相硬質(zhì)合金的組織和性能
        四川冶金(2019年4期)2019-11-18 09:30:54
        TIG電弧制備碳化鎢熔覆層組織及性能的研究
        高比表面積碳化鎢制備及其在鋰空氣電池中電催化性能研究
        聚晶立方氮化硼復(fù)合片電火花線切割高效切割研究
        脫鈷對聚晶金剛石熱穩(wěn)定性能的影響
        稀土元素對礦用低鈷超粗硬質(zhì)合金性能的影響
        超粗晶粒硬質(zhì)合金截齒性能表征參數(shù)的探討
        碳化鎢與蒙脫石納米復(fù)合材料的制備與電催化活性
        无码精品国产va在线观看| 日韩av毛片在线观看| 国产色系视频在线观看| 亚洲精品99久91在线| 亚洲熟女少妇精品综合| 五月丁香综合激情六月久久| 久久免费看少妇高潮v片特黄| 波多野无码AV中文专区| 国产精品一区二区三区四区亚洲| 日韩av午夜在线观看| 中文字幕人妻丝袜美腿乱| 99亚洲乱人伦精品| 久久精品国产亚洲综合av| 色综合久久久久综合99| 亚洲人成网站免费播放| 中文字幕日本女优在线观看| 亚洲成在人网av天堂| 天天狠狠综合精品视频一二三区| 国产极品视觉盛宴在线观看| 蜜桃传媒免费在线观看| 国产精品vⅰdeoxxxx国产| 97se亚洲国产综合自在线图片| 久久人妻少妇中文字幕| 丝袜美腿在线观看一区| 狠狠色噜噜狠狠狠888米奇视频| 成人无码区免费AⅤ片WWW| 日本频道一区二区三区| 337p日本欧洲亚洲大胆| 国产一区免费观看| 天堂av中文在线官网| 亚洲欧洲日产国码av系列天堂| 好男人日本社区www| 黄色大片一区二区中文字幕 | 开心久久婷婷综合中文字幕| 国产好大好硬好爽免费不卡| 中文字幕在线日韩| 亚洲女同高清精品一区二区99| 色综合久久中文娱乐网| 国产欧美日韩在线观看| 人妻色中文字幕免费视频| 欧美xxxxx高潮喷水麻豆|