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第一章 概论1

第一节 金刚石烧结制品的特征及概念1

一、金刚石烧结制品的特征及概念1

二、金刚石烧结制品的基本类型1

第二节 金刚石烧结制品的发展2

一、金刚石磨具发展史2

二、金刚石锯切工具发展史2

三、金刚石钻探工具发展史3

四、其他金刚石工具的发展3

第三节 金刚石烧结制品在工业应用领域中的地位与作用3

一、机械加工工业3

二、建筑工程与建材工业4

三、地质钻探与开采工业4

四、光学玻璃工业5

五、电子电器工业5

第二章 金属粉末性能及检测6

第一节 粉末性能6

一、化学成分6

二、颗粒形状6

三、粉末颗粒的密度7

四、粒度及粒度组成7

五、比表面9

六、工艺性能9

第二节 粉末的性能检测11

一、粉末化学成分分析11

二、粉末粒度及粒度组成的测定12

第三章 压制成型理论16

第一节 压制现象16

一、粉末的位移和变形16

二、粉末压坯强度的形成17

三、影响压坯强度的因素18

四、压坯强度的测定19

第二节 压制成型中力的分析19

一、侧压力20

二、外摩擦力20

三、脱模压力21

第三节 压制压力与密度的关系22

一、压坯密度与压制压力之间的变化规律22

二、压坯密度与压制压力关系的数学解析23

第四节 压坯密度的分布25

一、单向压制时压坯密度的分布25

二、双向压制时密度的分布25

三、等静压制时密度的分布26

第五节 影响压制成型过程的主要因素27

一、原材料的影响27

二、压制成型条件28

第四章 烧结理论30

第一节 烧结的概念与分类30

第二节 烧结的热力学基础31

一、单元烧结的动力31

二、多元烧结动力33

第三节 烧结动力学34

一、粘合作用34

二、流动传质35

三、扩散传质36

四、再结晶与晶粒长大38

五、综合烧结理论40

第四节 固相烧结41

一、单元系烧结41

二、多元系固相烧结41

第五节 液相烧结43

一、液相烧结过程43

二、熔浸44

第六节 热压45

第七节 影响烧结过程的主要因素46

一、烧结温度的影响46

二、烧结时间的影响47

三、烧结气氛的影响48

四、粉末性能的影响48

五、添加物的影响49

六、压力的影响50

第五章 金刚石磨具的结构、特征及标记51

第一节 金刚石磨具的结构51

第二节 金刚石磨具的特征及标记51

第六章 金刚石磨具的原材料65

第一节 基体65

一、基体的材质65

二、基体的结构65

三、基体的机械加工67

第二节 金刚石磨料68

一、品种68

二、质量标准69

三、性能特点69

第三节 金属粉末的品种和技术条件70

一、金属粉末品种70

二、金属粉末的技术条件71

三、金属粉末的化学成分72

第四节 金属粉末的理化性能73

一、金属粉末的化学性质73

二、金属粉末的物理性质74

三、金属粉末的工艺性能77

第五节 金属粉末使用前的预处理77

一、粒度处理78

二、还原处理78

三、退火处理80

第六节 其它原材料80

一、非金属粉末添加剂80

二、润湿剂、临时粘结剂、润滑剂81

第七章 金刚石磨具的结合剂83

第一节 结合剂的类型及其组成83

一、金属结合剂的分类83

二、青铜结合剂的类型及其组成84

第二节 结合剂的性能84

一、工艺性能85

二、使用性能87

第三节 结合剂的配制89

一、配料计算89

二、混料机械89

三、配混料操作工艺90

四、结合剂的检查和贮存91

第八章 金刚石磨具的配方设计92

第一节 磨具配方设计概述92

一、配方设计的原则92

二、配方设计的任务92

三、配方试验项目及试验程序94

第二节 结合剂成分及配比的选择95

一、铜锡合金的性能及配比的选择95

二、锌的作用及用量选择98

三、银的作用及用量选择99

四、镍的作用及用量选择100

五、铅的作用及用量选择100

六、铝的作用及用量选择101

七、铍的作用及用量选择102

八、钛、铬、钼等金属元素的作用及用量选择102

九、非金属添加剂的作用及用量选择103

第三节 磨具配方的设计计算103

一、磨具配方及配方计算简介103

二、磨具成型体积的计算105

三、成型密度的计算108

四、磨具成型料的计算109

第四节 磨具配方试验设计方法110

一、黄金分割110

二、正交设计111

三、线性回归116

四、其它试验设计方法118

第九章 金刚石磨具压制成型工艺122

第一节 金刚石磨具成型工艺概述122

一、冷压法与热压法生产工艺流程122

二、冷压法与热压法工艺评价123

第二节 压制成型模具的设计124

一、模具结构124

二、模具的材料选择与技术要求125

三、模具各部分尺寸设计125

第三节 成型料的配混128

一、成型料的组成128

二、成型料配混工艺129

三、成型料配混用工具和衡器129

第四节 磨具的压制成型130

一、压机的种类与选择130

二、成型压力的确定131

三、成型压力的计算131

四、压制成型操作132

第五节 压坯质量检查134

第十章 金刚石磨具烧结工艺135

第一节 烧结设备136

一、管式炉136

二、钟罩炉137

三、中频感应炉137

四、内热电阻炉139

第二节 烧结气氛139

一、氨分解气139

二、煤气140

三、木炭141

第三节 烧结工艺141

一、烧结曲线141

二、操作144

第四节 烧结废品分析146

第十一章 金刚石磨具的后加工与质量检查149

第一节 金刚石磨具的后加工149

一、车加工149

二、磨加工152

第二节 金刚石磨具的质量检查154

一、外观检查154

二、几何尺寸检查154

三、砂轮的动平衡检查155

第十二章 特殊类型的金刚石磨具制造157

第一节 光学玻璃加工用金刚石精磨片的制造157

一、概述157

二、精磨片的制造158

第二节 水磨石加工用金刚石磨块的制造159

一、磨块的种类160

二、磨块的规格160

三、磨块的制造工艺160

第三节 玻化砖加工用金刚石磨辊的制造162

一、磨辊的主要规格162

二、磨辊的制造工艺163

第十三章 金刚石锯切工具概述165

第一节 金刚石锯切工具的发展历程165

第二节 金刚石锯切工具的种类与结构167

一、按形状分类167

二、按制造方法分类168

三、按用途分类169

第三节 金刚石锯切工具制造方法概述170

一、冷压烧结法170

二、电镀法制造锯切工具173

三、滚压法和挤压法制造锯切工具173

四、热压-焊接法174

第十四章 金刚石锯切工具用原材料175

第一节 金刚石175

一、圆锯片锯割石材时金刚石的磨损特性175

二、锯切工具用金刚石的技术要求176

三、锯切工具用金刚石178

四、锯切工具用金刚石的新进展182

第二节 基体184

一、基体的作用184

二、基体的材质及技术要求184

三、基体的形状特征187

四、特殊形式的基体188

五、国内外基体生产企业概况189

六、排锯基体简介190

第三节 结合剂191

一、结合剂的作用191

二、结合剂需要具备的特性191

三、影响结合剂(胎体)性能的因素研究198

四、稀土元素铈(Ce)对胎体性能影响的研究199

五、金刚石锯切工具结合剂基本类型介绍201

第十五章 金刚石节块的制造204

第一节 配混料工艺及设备204

一、结合剂的配混料工艺204

二、金刚石层成型料的配混205

三、过渡层的混配205

四、混配料设备205

五、金刚石与结合剂的制粒技术207

第二节 模具的材质与结构207

一、预压-煅烧-热压工艺方法所用模具材质及结构208

二、预压-热压烧结工艺所用模具材质和结构209

三、模具石墨的性能210

第三节 热压设备211

一、预压-煅烧-热压法所用热压设备211

二、预夺-热压烧结工艺所用热压设备211

第四节 金刚石节块制造工艺214

一、金刚石圆锯片节块形状结构及其加工方法214

二、节块制造的工艺流程图216

三、成型料的计算216

四、冷压成型217

五、热压烧结成型218

第五节 磨弧220

一、磨弧设备220

二、磨弧用砂轮222

三、磨弧操作规程222

第十六章 焊接工艺及装备223

第一节 焊接的基本原理223

一、高频焊接原理223

二、激光焊接原理224

第二节 焊接设备226

一、高频焊接设备226

二、其它焊接设备简介232

第三节 焊接工艺232

一、焊接工艺流程232

二、焊接前的准备作业233

三、焊接工艺操作规程233

四、焊接质量的检测234

五、激光焊接方法介绍235

第十七章 锯切工具的修整、开刃与整形238

第一节 金刚石锯切工具的修整238

一、修整操作规程238

二、小型锯片在外圆磨床上的修整开刃240

三、国产金刚石锯片开刃机介绍240

第二节 锯切工具的开刃240

第三节 锯切工具的整形241

一、锯片基体产生内应力的原因241

二、应力校正的方法241

三、锯片的激光预应力调整试验242

四、基体变形的校正243

五、张力测试及校验设备244

第十八章 几种专用金刚石锯切工具的制造246

第一节 金刚石手动切割锯片的制造246

一、中频炉烧结法246

二、连续炉烧结法248

三、钟罩炉烧结法249

四、井式炉烧结法250

五、激光焊接法251

第二节 金刚石排锯的制造252

一、金刚石排锯条的规格252

二、金刚石排锯条的制造工艺253

第三节 金刚石绳锯的制造255

一、金刚石绳锯的基本构造255

二、金刚石串珠制造方法概述256

三、金刚石绳锯的组装257

四、金刚石绳锯的使用258

五、国内金刚石绳锯生产和使用情况综述260

第十九章 金刚石钻进工具的种类与结构261

第一节 概述261

第二节 金刚石钻进工具的种类262

一、按用途分类262

二、按切磨材料分类263

三、按切磨材料的镶嵌方式分类263

四、按制造方法分类263

第三节 金刚石钻进工具的结构特征263

一、金刚石地质钻头的结构263

二、油井钻头的结构265

第二十章 金刚石地质钻头的制造267

第一节 原材料267

一、金刚石267

二、钻头胎体及物理机械性能268

三、钻头钢体269

四、烧结时采用的保护介质270

第二节 冷压浸渍法制造钻头270

一、冷压浸渍法制造工艺流程270

二、成型料的配制270

三、成型271

四、烧结272

五、粘结金属加入量的计算272

六、烧结规范的选择与确定273

七、加工与检查273

第三节 热压法制造钻头274

一、热压工艺流程274

二、成型料的配制274

三、热压成型275

第二十一章 金刚石油井钻头的制造276

第一节 油井钻头参数的选择276

一、金刚石在表镶钻头上的排布276

二、金刚石粒度和出刃276

三、钻头水力学计算277

四、钻头的规格尺寸与螺纹以及钻头的偏差278

第二节 油(气)井钻头的制造工艺278

一、冷压-热压法278

二、镶焊法282

第二十二章 金刚石工程钻头的制造284

第一节 金刚石工程钻头的分类284

一、按用途分类284

二、按其制造方法分类285

三、按所用金刚石分类285

第二节 原材料的选择286

一、金刚石选用286

二、钢体(基体)286

三、胎体材料287

第三节 工程钻头的制造工艺288

一、模具288

二、金属模压制工艺流程289

三、墨模压制工艺流程289

第二十三章 金刚石刀具291

第一节 金刚石刀具的特点及加工范围291

第二节 天然金刚石单晶刀具292

一、单晶金刚石的选择292

二、金刚石车刀切削部分几何参数的确定292

三、金刚石单晶的研磨293

四、金刚石的固定294

第三节 人造金刚石聚晶刀具294

一、人造金刚石聚晶刀具的特点及加工范围294

二、人造金刚石聚晶刀具的制造296

三、刀具的刃磨297

第二十四章 金刚石拉丝模298

第一节 金刚石拉丝模的特点298

第二节 天然金刚石拉丝模299

一、金刚石的选择299

二、拉丝模孔的加工299

三、金刚石的镶套299

四、天然金刚石拉丝模拉丝过程中的几种常见不良现象300

第三节 金刚石聚晶拉丝模300

一、金刚石聚晶拉丝模的特点300

二、金刚石聚晶拉丝模的制造301

第二十五章 金刚石修整工具303

第一节 概述303

第二节 金刚石修整笔305

一、制造工艺流程305

二、原材料306

三、成型料的混合307

四、装料307

五、热压307

六、磨加工308

七、笔杆装配308

八、检查308

第三节 金刚石修整滚轮308

一、金刚石修整滚轮的结构及特征标志308

二、金刚石磨料的选择309

三、金刚石的排列和分布密度310

四、金刚石滚轮的成型310

五、整形310

六、检查310

主要参考文献312