文献类型：期刊文章

作　　者：龙伟民[1,2] 郝庆乐[1] 傅玉灿[3] 黄国钦[4] 吴铭方[5] 王裕昌[6]

LONG Weimin;HAO Qingle;FU Yucan;HUANG Guoqin;WU Mingfang;WANG Yuchang(State Key Laboratory of Advanced Brazing Filler Metals and Technology,Zhengzhou Research Institute of Mechanical Engineering Co.Ltd.,Zhengzhou 450001,China;China Innovation Academy of Intelligent Equipment Co.,Ltd.,Ningbo 315700,China;College of Mechanical and Electrical Engineering,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 211106,China;Institution of Manufacture Engineering,Huaqiao University,Xiamen 361021,China;School of Materials Science and Engineering,Jiangsu University of Science and Technology,Zhenjiang 212003,China;Henan Huanghe Whirlwind Co.,Ltd.,Xuchang 461500,China)

机构地区：[1]郑州机械研究所有限公司新型钎焊材料与技术国家重点实验室,郑州450001 [2]中机智能装备创新研究院(宁波)有限公司,宁波315700 [3]南京航空航天大学机电学院,南京211106 [4]华侨大学制造工程研究院,厦门361021 [5]江苏科技大学材料科学与工程学院,镇江212003 [6]河南黄河旋风股份有限公司,许昌461500

出　　处：《材料导报》

基　　金：河南省重大关键技术需求揭榜攻关项目(191110111000);宁波市“3315”人才计划2020年创新团队C类。

年　　份：2020

卷　　号：34

期　　号：23

起止页码：23138-23144

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2017、CAS、CSCD、CSCD2019_2020、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、UPD、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：金刚石在已知材料中具有最高的硬度,特别适合切割和磨削玻璃、石材、陶瓷等硬质材料。自1954年首颗人造金刚石被成功合成以后,金刚石工具就迅速在汽车制造、机械工程、石油钻探、国防军工等领域推广应用。金刚石颗粒需要被固结在金属基体上,其制备方法主要有三类,分别为电镀、热压烧结和钎焊。相对于其他两种方法,钎焊法是利用钎焊材料作为连接介质,在更高温度下实现金刚石与金属基体的连接技术。钎焊金刚石工具金刚石颗粒出露度高、锋利度更好。金刚石表面具有很高的化学惰性。为了设计出性能优良的钎焊材料,研究者在金刚石与金属的交互作用方面开展了大量的研究,发现过渡金属原子3d电子轨道上空位的多少决定其与金刚石的交互作用行为,并据此将过渡金属元素分为三类,即无交互作用类、促进石墨化类和反应生成碳化物类。钛(Ti)、铬(Cr)、钒(V)、锆(Zr)等金属元素与金刚石的碳反应形成碳化物,能够实现金刚石颗粒的牢固连接,可作为金刚石工具钎料中的活性元素,但这些元素往往具有较高的熔点,高温钎焊易导致金刚石石墨化。为了降低钎料熔点,常常将上述金属组合使用。目前金刚石工具钎料主要有银铜钛基(Ag-Cu-Ti)、铜锡钛基(Cu-Sn-Ti)、镍铬基(Ni-Cr)等,三者的熔化温度以及强度和耐磨性能依次上升。近年来,研究者对三类钎料在金刚石钎焊过程中的作用进行了深入研究,发现活性元素通过反应润湿实现金刚石与金属的冶金结合,反应润湿过程存在元素复杂的交叉扩散,反应物种类、形貌、数量、分布等强烈依赖工艺条件,并且熔融钎料也通过热量传递和材料侵蚀造成金刚石表面损伤。为了减少金刚石的强度损失,在成分设计上,研究者优化了三类钎料活性元素含量,通过加入铟、磷、稀土等元素,或利用铜辊急冷的方法将钎料�

关 键 词：金刚石 钎焊材料 银铜钛基  铜锡钛基  镍铬基  

分 类 号：TG425]