金屬結合劑金剛石砂輪有哪些種類與性能應用？

近幾年來，隨著高速磨削超精密磨削技術迅速發展，對砂輪提出了更高要求，陶瓷樹脂結合劑砂輪已不能滿足生產需要，金屬結合劑砂輪因其結合強度高、成型性好、使用壽命長等顯著特性而得到了廣泛的應用。

金屬結合劑金剛石砂輪按制造方式不同主要有有燒結、電鍍兩種類型。為了充分發揮超硬磨料作用，國外從20世紀90年代初開始用高溫釬焊工藝開發一種新型砂輪，即單層高溫釬焊超硬磨料砂輪，目前國內這種砂輪還處于研制開發階段。

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1、燒結型金剛石砂輪：

燒結型金屬結合劑砂輪多以青銅等金屬作為結合劑，用高溫燒結法制造，其結合強度高，成型性好，耐高溫，導熱性耐磨性好，使用壽命長，可承受較大負荷。因砂輪燒結過程不可避免地存在著收縮及變形，所以使用前必須對砂輪進行整形，但砂輪修整比較困難。目前生產常用砂輪對滾整形***不僅修整時費時費力，而且修整過程金剛石顆粒脫落較多，修整砂輪本身消耗很大，整形精度較低。

2、電鍍金剛石砂輪：

電鍍金剛石砂輪優點：

①電鍍工藝簡單，投資少，制造方便；

②無需修整，使用方便；

③單層結構決定了它可以達到很高工作速度，目前國外已高達250～300m/s；

④雖然只有單層金剛石，但仍有足夠壽命；

⑤對于精度要求較高滾輪砂輪，電鍍唯一制造***。

正由于這些優勢，電鍍砂輪高速、超高速磨削占據著無可爭議主導地位。電鍍金剛石砂輪存缺陷：鍍層金屬與基體及磨料結合面上并不存牢固化學冶金結合，磨料實際上只被機械包埋鑲嵌鍍層金屬，因而把持力小，金剛石顆粒負荷較重高效磨削易脫落(或鍍層成片剝落)而導致整體失效；為增加把持力就必須增加鍍層厚度，其結果磨粒***高度容屑空間減小，砂輪容易發生堵塞，散熱效果差，工件表面容易發生燒傷。目前國內電鍍砂輪制造尚未實現按加工條件要求而優化設計出砂輪最佳地貌，單層電鍍金剛石砂輪這些固有弊端必然會大大限制它高效磨削應用。

3、單層釬焊金剛石砂輪：

為了充分發揮金剛石作用，要設法增大結合劑對金剛石把持力，提高砂輪結合強度。單層高溫釬焊超硬磨料砂輪能克服電鍍砂輪缺點，可以實現金剛石、結合劑、金屬基體三者之間化學冶金結合，具有較高結合強度，僅需將結合層厚度維持磨粒高度20%～30%就能大負荷高速高效磨削牢固地把持住磨粒，使釬焊砂輪磨粒***高度可達70%～80%，因而增大了容屑空間，砂輪不易堵塞，磨料利用更加充分。

與電鍍砂輪相同加工條件下，單層高溫釬焊超硬磨料砂輪磨削力、功率損耗、磨削溫度更低，意味著可達到更高工作速度，這300～500m/s以上超高速磨削有著特殊意義。單層高溫釬焊無鍍膜金剛石砂輪加Cr銀基釬料單層釬焊砂輪利用高頻感應釬焊***，用添加有CrAg-Cu合金作為釬料，780℃空氣釬焊35s，自然冷卻，可實現金剛石與鋼基體間牢固連接。經X射線能譜及X射線衍射分析發現，Cr與金剛石之間形成Cr3C2，與鋼基體之間形成(FexCry)C，經與不加Cr釬料對比實驗證明，這實現合金層與金剛石及鋼基體間都具有較高結合強度主要因素，并通過磨削實驗證實了金剛石確有較高把持強度。