銅基金剛石鋸片由于成本低、工藝性好、燒結(jié)溫度低、鋒利，而深受到廣大生產(chǎn)廠商和用戶(hù)的青睞。但其耐磨性差，使用壽命短的缺點(diǎn)一直以來(lái)成為制約其發(fā)展的主要原因。本文針對(duì)銅基金剛石鋸片耐磨性差，使用壽命短這一問(wèn)題，展開(kāi)了深入研究。

    本文首先研究了燒結(jié)工藝和成分配比對(duì)不含金剛石胎體機(jī)械性能的影響。運(yùn)用SEM、EDS對(duì)不含金剛石胎體組織進(jìn)行觀察和分析，揭示了胎體微觀組織與機(jī)械性能之間的變化規(guī)律。利用正交實(shí)驗(yàn)的方差分析對(duì)胎體燒結(jié)工藝和成分配比進(jìn)行了優(yōu)化。然后通過(guò)向胎體中加入不同種類(lèi)的金剛石，研究了金剛石對(duì)胎體機(jī)械性能的影響。運(yùn)用SEM、EDS對(duì)金剛石與胎體之間的結(jié)合狀況和結(jié)合方式進(jìn)行了觀察和分析。最后以福建603花崗巖為鋸切對(duì)象，進(jìn)行實(shí)切，檢測(cè)由不同種類(lèi)金剛石所制備的銅基鋸片耐磨性。得出以下主要結(jié)論：

    770℃燒結(jié)的胎體機(jī)械性能明顯高于690℃的胎體，保溫9min的胎體機(jī)械性能高于保溫3min的胎體。含8%WC的胎體硬度高于含4%WC的胎體，但抗彎強(qiáng)度與含4%WC的胎體基本相當(dāng)。含18%Ni的胎體機(jī)械性能高于含8%Ni的胎體。

    胎體中由Cu、Sn、Fe、Ni四種元素所形成的灰白色絮狀組織為強(qiáng)化相，該組織的含量越高，胎體機(jī)械性能越高。隨著胎體機(jī)械性能的提高，胎體斷裂方式由脆性斷裂向韌性斷裂轉(zhuǎn)變。WC含量為8%時(shí)，WC在局部區(qū)域發(fā)生團(tuán)聚。方差分析的優(yōu)化結(jié)果表明：胎體最佳燒結(jié)工藝和成分配比為770℃/9min/8%WC/18%Ni/25%Fe/49%Cu-10Sn。

    加入未鍍覆金剛石后，胎體機(jī)械性能急劇下降。加入鍍鈦金剛石后，胎體機(jī)械性能較加入未鍍覆金剛石胎體有大幅提高。同時(shí)加入鍍鈦金剛石和納米金剛石的胎體與只加入鍍鈦金剛石的胎體相比，機(jī)械性能略有下降。

    未鍍覆金剛石與胎體的界面處存在明顯縫隙，金剛石與胎體之間為機(jī)械結(jié)合。鍍鈦金剛石與胎體之間結(jié)合緊密，界面處無(wú)明顯縫隙，能譜分析結(jié)果表明鍍鈦金剛石與胎體之間為化學(xué)結(jié)合。納米金剛石以吸附形式與胎體結(jié)合，納米金剛石吸附在胎體中的顆粒表面上。

    鋸切結(jié)果顯示：同時(shí)含鍍鈦金剛石和納米金剛石鋸片的耐磨性>僅含鍍鈦金剛石鋸片耐磨性>含未鍍覆金剛石鋸片耐磨性。其中同時(shí)含納米金剛石和鍍鈦金剛石鋸片與市場(chǎng)上同類(lèi)產(chǎn)品相比，耐磨性提高了27%。