,1152 北京科技大学学报 第30卷 时，两种真空条件下试样的剪切破坏力相差不大，而 样的剪切破坏力近似是低真空环境下的1.5倍，随 当钎焊时间增加到15s时，高真空度环境下钎焊试 着钎焊时间的延长，两者的差值进一步加大， (a) (b)·-真空度5Pa 70 真空度0.01Pa 600 60 500- 50 400 0 真空度0.01Pa ·-真空度SPa 30 300- 20 2000 10上 3 6 9121518 13 15 16 17 轩焊时间s 纤焊时间s 图5磨粒的静压强度(a)和静剪切强度(b)随钎焊时间的变化 Fig.5 Variations of static compressive strength (a)and static shearing strength(b)of grits with brzing time 结合Hirox KH一lOO0体视数字显微系统对样 存在，可能是CrC3和CrC2121],磨粒的静剪切强 块的钎料层的观察，在真空度为5Pa的条件下，钎 度达到40N(如图5()所示)·图6(c)为钎焊时间 焊时间分别为13,15和17s时的钎料层形貌如图6 17s时钎料层的形貌图，此时合金粉末钎料充分熔 所示.图6(a)为钎焊时间13s时的钎料层形貌，此 化，熔化的钎料流动性好，在钎焊加热过程中，通过 时钎料已经有部分熔化，钎料层比较均匀地铺展在 人眼可以观察到有少量熔化的钎料沿基体四周流 基体表面上，熔化的钎料晶体比较细密均匀，未观察 失，使得钎焊后工具的钎料层变薄，磨粒和钎料的结 到磨粒和钎料界面有新的物质生成，其静剪切强度 合面积减少，磨粒的静剪切强度下降到18.9N(如 只有18.8N(如图5(b)所示)·图6(b)为钎焊时间 图5(b)所示)·利用数字显微系统观察，在1000倍 15s时的钎料层形貌图，此时合金粉末钎料熔化充 显示下，发现钎焊后的纤料层晶粒被拉长，在金刚石 分，且有一定的流动性，在体视数字显微系统1000 磨粒和基体结合处有大量的片状物质生成，可能是 倍显示下，可以同时观察到有片状和棱柱状物质的 Cr7C3- 100m 00n 图6钎料层形貌.(a)13s:(b)15s:(c)17s Fig.6 Micrographs of brazing alloy layer:(a)13s:(b)15s:(c)17s 2.3结果分析 大平均切向载荷为1.12N,分别近似是其最小静压 文献[14]指出，金刚石磨粒的静载与动载之间 强度和静剪切强度的1/69和1/17；并且从图3金 有较好的相关性.从图5和图6可以看出，即使是 刚石的磨损状态可知，磨粒大部分发生微破碎，很少 在钎焊时间不充分或者钎焊时间过长的情况下，金 有折断和脱落现象发生， 刚石磨粒的静压强度最小为220.5N,最小静剪切 强度为18.8N;而从图4中可以看出，在一般磨削过 3结论 程中，金刚石磨粒的最大平均法向载荷为3.2N,最 (1)一般磨削条件下，钎焊金刚石磨粒以微破时‚两种真空条件下试样的剪切破坏力相差不大‚而 当钎焊时间增加到15s 时‚高真空度环境下钎焊试 样的剪切破坏力近似是低真空环境下的1∙5倍‚随 着钎焊时间的延长‚两者的差值进一步加大． 图5 磨粒的静压强度（a）和静剪切强度（b）随钎焊时间的变化 Fig．5 Variations of static compressive strength （a） and static shearing strength （b） of grits with brzing time 结合 Hirox KH—1000体视数字显微系统对样 块的钎料层的观察‚在真空度为5Pa 的条件下‚钎 焊时间分别为13‚15和17s 时的钎料层形貌如图6 所示．图6（a）为钎焊时间13s 时的钎料层形貌‚此 时钎料已经有部分熔化‚钎料层比较均匀地铺展在 基体表面上‚熔化的钎料晶体比较细密均匀‚未观察 到磨粒和钎料界面有新的物质生成‚其静剪切强度 只有18∙8N（如图5（b）所示）．图6（b）为钎焊时间 15s 时的钎料层形貌图‚此时合金粉末钎料熔化充 分‚且有一定的流动性‚在体视数字显微系统1000 倍显示下‚可以同时观察到有片状和棱柱状物质的 存在‚可能是 Cr7C3 和 Cr3C2 ［12—13］‚磨粒的静剪切强 度达到40N（如图5（b）所示）．图6（c）为钎焊时间 17s 时钎料层的形貌图‚此时合金粉末钎料充分熔 化‚熔化的钎料流动性好‚在钎焊加热过程中‚通过 人眼可以观察到有少量熔化的钎料沿基体四周流 失‚使得钎焊后工具的钎料层变薄‚磨粒和钎料的结 合面积减少‚磨粒的静剪切强度下降到18∙9N（如 图5（b）所示）．利用数字显微系统观察‚在1000倍 显示下‚发现钎焊后的钎料层晶粒被拉长‚在金刚石 磨粒和基体结合处有大量的片状物质生成‚可能是 Cr7C3． 图6 钎料层形貌．（a）13s；（b）15s；（c）17s Fig．6 Micrographs of brazing alloy layer：（a）13s；（b）15s；（c）17s 2∙3 结果分析 文献［14］指出‚金刚石磨粒的静载与动载之间 有较好的相关性．从图5和图6可以看出‚即使是 在钎焊时间不充分或者钎焊时间过长的情况下‚金 刚石磨粒的静压强度最小为220∙5N‚最小静剪切 强度为18∙8N；而从图4中可以看出‚在一般磨削过 程中‚金刚石磨粒的最大平均法向载荷为3∙2N‚最 大平均切向载荷为1∙12N‚分别近似是其最小静压 强度和静剪切强度的1／69和1／17；并且从图3金 刚石的磨损状态可知‚磨粒大部分发生微破碎‚很少 有折断和脱落现象发生． 3 结论 （1） 一般磨削条件下‚钎焊金刚石磨粒以微破 ·1152· 北 京 科 技 大 学 学 报 第30卷