基于碳化钨在金刚石磨具中的应用分析

摘要：金刚石磨具在陶瓷砖的抛光方面有着重要的作用，也因此受到较为广泛的关注。而在众多的陶瓷砖之中，玻化砖的硬度比较高、较为薄脆，同时它的耐热冲击力较低，因而对相应的金刚石磨具要求较高。在金刚石磨具中加入碳化钨（WC）后，其性能有较大提高，本文主要围绕碳化钨在金刚石磨具中的应用进行实验探讨。

关键词：碳化钨；金刚石磨具；应用

在进行工艺品加工时，磨削抛光是十分重要的一个环节，而这一环节的关键点则是磨块结合剂的硬度以及所采用的金刚石。如果磨具的质量达不到一定的标准，用其加工成的产品势必不能达到预期的效果，会产生一些无法预料的后果。通过向金刚石磨具中加入碳化钨的方法，可以增强磨具胎体的硬度，加强其耐磨性，同时也可以达到降低其自锐性的良好效果，对生产实践有着很大的帮助，本文主要通过实验来介绍。

碳化钨属于一种硬质合金，其具有较强的耐热性，在1000℃的高温下也可以保持着较高的硬度和耐磨性。将碳化钨加入到胎体之中，可以提高其硬度和耐磨性，胎体的耐热性也会随之提升。此外，在铁基配方里，碳化钨在烘结的时候不会融化，以铁和碳化钨为骨架相时呈现出的是固相，可知其也具备有較好的自锐性。

实验通过加入粒度不同的碳化钨、粒度含量不同的碳化钨以及纳米碳化钨的金刚石滚筒，与目前应用较为广泛的金刚石磨具相比较，从而找到能够提升金刚石磨具性能的结合剂。

1.碳化钨粒度与胎体性能

通过研究碳化钨的粒度对结块的磨削性能的影响、玻化砖的表面质量、碳化钨粒度对纯胎体性能和金刚石胎体性能的影响，我们不难得出以下结论：首先，在对金刚石磨具的一条螺旋线上的不同方位的结块磨损的观察时，我们发现金刚石磨具在处理玻化砖时性能比较稳定，因而可以得出结论是碳化钨的粒度对其影响不大；而在加入增加粒度后的碳化钨之后，金刚石磨具结块的磨损程度较小，其稳定磨削的比例较之以往也有大大的提升。因而可以得出的结论是，金刚石磨具的使用寿命较长、其工作的效率也比较高，与传统的磨具相比具有一定的经济优势。其次，碳化钨的粒度对于被金刚石磨具处理过的玻化砖表面没有产生较大的影响，用于实验的玻化砖表面在实验前后并没有表现出很大的差别。再次，增加了粒度的碳化钨纯胎体表现为组织结构较为均匀，韧性也有一定程度的提高，而且它的抗弯强度也是所有胎体中最好的，但是碳化钨粒度的大小变化对于纯胎体的影响并不明显。最后，将增加了粒度的碳化钨胎体加入到金刚石之中，经过观察发现，这种金刚石胎体中的碳化钨的分布比较匀称，较少有团聚的情况发生，因而这种胎体对于金刚石的适应性是所有实验中最好的。

2.碳化钨含量与胎体性能

通过研究碳化钨含量与结块的磨削性能、玻化砖表面的质量、碳化钨粒度对纯胎体性能和金刚石胎体性能的影响，我们也可以得出以下几点结论。首先，在添加了不同含量的碳化钨之后，金刚石滚筒的磨削性能依然表现的较为稳定，但是在添加了含量为百分之三的碳化钨时，金刚石滚筒表现出的性能是最优的，无论从其磨削寿命或者效率等方面来说。其次，不同碳化钨含量的金刚石滚筒在磨削玻化砖时并没有表现出很大的差别，具体表现为玻化砖表面的粗糙程度没有很大的改变。再次，在实验的过程中不断提高了碳化钨的含量时，纯胎体在抗弯强度和硬度等方面也没有很显著的变化，而在整个实验的过程中，我们发现含有百分之三碳化钨的纯胎体表现出的性能是最佳的。最后，在实验的过程中伴随着碳化钨含量的不断提高，含有金刚石的胎体在抗弯强度方面也没有很大的变化，不过这一抗弯强度还是比相同含量的纯胎体抗弯强度较小。而在添加了含量为百分之三的碳化钨时，含金刚石的胎体性能是最佳的。

3.纳米碳化钨与胎体性能

通过研究纳米碳化钨的粒度对结块的磨削性能的影响、玻化砖的表面质量、纳米碳化钨粒度对纯胎体性能和金刚石胎体性能的影响，我们也可以得出以下几点结论。首先，通过实验我们发现纳米碳化钨并没有对金刚石滚筒的磨损形貌有较大的改变，但是在采用含量为百分之零点七五的纳米碳化钨时，金刚石滚筒所表现出的性能是最优的，无论从使用寿命、工作效率或是磨削指数等方面来看。其次，使用含有不同比例的纳米碳化钨后，不同的滚筒对于玻化砖表面的粗糙程度也没有造成较大的影响。再次，在实验的过程中不断提高纳米碳化钨的含量后，纯胎体的硬度也没有发生较为明显的改变，但是在添加了含量为百分之零点七五的纳米碳化钨时，纯胎体的性能最优，具体表现在组织较为均匀，出现的气孔较少，晶体较之以往也比较细化等方面。此外，在采用了纳米碳化钨之后，胎体的抗弯性能有了明显的提升，其性能优于以往的许多产品。

通过以上几组实验，我们可以看出，在胎体中加入粒度为40微米的碳化钨时，胎体的性能相对是最优的，其分布十分均匀，韧性也在所有实验中是最佳的，同时其抗弯性能也是最好的；在碳化钨含量为百分之三的胎体中，它的抗弯性能是最好的，同时它的粘结系数比较小，性能最优；纳米碳化钨的含量为百分之零点七五时，胎体与金刚石有着最好的粘结性；金刚石滚筒在磨削玻化砖的时候性能较为稳定，并未表现出明显的变化。

4.结束语

综上所述，我们通过一系列实验研讨了碳化钨的粒度、含量以及纳米碳化钨对金刚石磨具的影响。总体来说，添加了碳化钨之后的金刚石磨具在硬度、抗弯性能、使用寿命以及工作效率等方面都有明显的提升，具有传统的金刚石磨具所不可比拟的优势。使用这种添加了碳化钨的金刚石磨具后，可以为生产商提高生产效率，缩短生产的时间，同时由于使用寿命的延长，也可以在一定程度上为生产商节约购买金刚石磨具的成本，提高其经济效益。使用金刚石磨具加工而成的产品具有其他普通产品所不具备的优质性能，因而也更加受到市场的欢迎，拥有着广阔的市场前景。

参考文献：

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作者简介：赵海祥（1976.9-），男，籍贯：河北省武安市，现有职称：中级，学历：本科。