釬焊CBN工具的研究現(xiàn)狀是,金剛石工具僅適用于加工非鐵族金屬,而CBN工具則適用于鐵族金屬的有效磨削,這是適用加工對(duì)象的補(bǔ)充。但是,CBN在化學(xué)上非常穩(wěn)定,與金剛石釬焊相比,釬焊更困難。目前,國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中有關(guān)CBN釬焊研究的報(bào)道遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于金剛石釬焊。
國(guó)外對(duì)CBN釬焊的研究始于1990年代初期。釬焊過(guò)程通常是:首先在1000°C的沉積溫度和90分鐘的沉積時(shí)間下通過(guò)化學(xué)氣相沉積(CVD)在CBN磨料的表面沉積一層TiC膜。然后,使用Ni-Cr合金在1040℃下進(jìn)行真空感應(yīng)釬焊,并且該Ni-Cr合金釬焊材料可以有效地潤(rùn)濕涂覆的CBN磨料顆粒,從而成功地將涂覆的CBN焊接在基板上。此外,含Cr的鎳基焊料(例如,Ni-P合金:Ni90%,P10%)也可以令人滿意地潤(rùn)濕涂覆的CBN磨料顆粒。
近年來(lái),國(guó)內(nèi)的南京航空航天大學(xué)也對(duì)CBN釬焊進(jìn)行了研究,并取得了一些進(jìn)展。采用的工藝是:以Ag-Cu-Ti合金為釬料(主要成分:67%Ag,20%Cu,12%Ti),在真空電阻爐中加熱至釬焊溫度(1000℃),適用于然后用爐將時(shí)間冷卻至室溫,這是成功的。用掃描電子顯微鏡,X射線光譜儀和X射線衍射儀觀察和分析了CBN的微觀結(jié)構(gòu)和焊點(diǎn)界面。發(fā)現(xiàn)合金焊料中的元素Ti擴(kuò)散并富集到CBN表面,并形成針狀TiB2。TiN是CBN磨料顆粒與焊料之間的界面的化學(xué)冶金結(jié)合,這是CBN與Ag-Cu-Ti焊料之間具有良好潤(rùn)濕性和高結(jié)合強(qiáng)度的主要原因。隨后的研磨對(duì)比測(cè)試表明,釬焊CBN砂輪比電鍍CBN砂輪具有更高的磨料保持強(qiáng)度。在相同的磨削條件下,單層釬焊CBN砂輪的磨削溫度明顯低于電鍍CBN砂輪的磨削溫度,尤其是在大切削深度的條件下。因此,與電鍍砂輪相比,釬焊輪在降低磨削溫度,增加磨料的結(jié)合強(qiáng)度以及延長(zhǎng)砂輪的使用壽命方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
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