1、金屬結(jié)合劑有哪些特點(diǎn)？

金屬結(jié)合劑（代號(hào)M）中使用最多的是青銅結(jié)合劑，該類結(jié)合劑的特點(diǎn)是粘結(jié)強(qiáng)度高、耐磨性好，可承受較大的負(fù)荷，且導(dǎo)熱性能良好，主要用于非金屬脆性材料的加工，如陶瓷、玻璃、石材、混凝土以及寶石、半導(dǎo)體材料等，適于粗磨、半精磨、成型磨以及切割、磨邊等。這種結(jié)合劑的缺點(diǎn)是自銳性差，磨削效率不及樹(shù)脂結(jié)合劑，使用不當(dāng)會(huì)造成發(fā)熱和堵塞，且較難修整。金屬結(jié)合劑是一種廣義的結(jié)合劑，除青銅類外，還有以碳化鎢為骨架的硬質(zhì)合金結(jié)合劑，以鐵鎳為主的鐵基結(jié)合劑等，它們各具特點(diǎn)，分別適用于不同的加工目的。

2、金屬結(jié)合劑的種類有哪些？青銅結(jié)合劑有哪些？

金屬結(jié)合劑大致可分為4大類，即青銅類、鈷鎳類、鎢合金類。其中，青銅結(jié)合劑是用得最多的一類。為了適應(yīng)各種不同的加工對(duì)象和加工方法，青銅結(jié)合劑又有很多種，根據(jù)金屬組元的多少，分為二元合金系、三元合金系和多元合金系。

(1)二元合金系

青銅結(jié)合劑中最基本的二元合金結(jié)合劑是由銅和錫兩種金屬，外加一定量的石墨構(gòu)成。如Cu85%Sn15%，外加1%的石墨，是國(guó)內(nèi)較多使用的二元合金配方。

(2)三元合金系?

它是在二元合金基礎(chǔ)上加入第三組元金屬構(gòu)成的。根據(jù)結(jié)合劑性能要求，最常用的第三組元有銀、鋅、鉛、鎳等粉末。

(3)多元合金系

金屬組元超過(guò)三種的稱為多元合金。它的構(gòu)成仍以二元合金為基礎(chǔ)加入第三、第四組元。

3、如何調(diào)整錫青銅的機(jī)械性能？

在二元錫青銅中，錫的加入量對(duì)青銅強(qiáng)度和塑性有影響，當(dāng)錫含量為5%～6%時(shí)，合金塑性最好，但強(qiáng)度卻很低；當(dāng)錫含量增加到10%時(shí)，合金塑性急劇下降，機(jī)械強(qiáng)度明顯增加；當(dāng)錫含量增加到25%～27%時(shí)，青銅機(jī)械強(qiáng)度最高，但塑性卻變得很小，脆性很大；當(dāng)錫含量超過(guò)30%時(shí)，合金機(jī)械強(qiáng)度迅速下降到很低值。青銅作為金剛石砂輪結(jié)合劑，希望有較高的機(jī)械強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)拇嘈?，所以，一般情況下結(jié)合劑中錫的含量都在10%～20%之間。這樣的結(jié)合劑配之以合理的燒結(jié)參數(shù)，脆性是足夠的，但若燒結(jié)溫度過(guò)高或保溫時(shí)間太長(zhǎng)，由于α固溶體的過(guò)多形成或錫的偏析，會(huì)使結(jié)合劑的脆性降低，砂輪的使用性能變差。

錫含量對(duì)青銅合金硬度的影響：隨著錫含量的增加，錫青銅的硬度先增加后減小，當(dāng)錫含量在12%左右時(shí)，青銅硬度最高。

4、如何利用第三組元進(jìn)行磨具結(jié)合劑性能的調(diào)整？

磨具對(duì)結(jié)合劑性能的要求是多方面的，只靠簡(jiǎn)單的二元合金配比是難以達(dá)到的，必須采用多元合金結(jié)合劑才能實(shí)現(xiàn)。如在銅錫二元合金中加入鉛，可以提高合金的耐磨性、密實(shí)性和抗蝕性，這些性能對(duì)提高磨具耐用度有一定的好處，但是加鉛結(jié)合劑的機(jī)械強(qiáng)度有所降低，所以加鉛量必須控制適當(dāng)，以確保磨具安全使用。

加入鎳能夠同時(shí)提高合金的耐磨性和機(jī)械強(qiáng)度。銀彌散在合金中，起細(xì)化合金晶粒的作用。

在錫青銅中，少量加鋅，其作用與錫相似。它能代替錫存在于銅中，這時(shí)2%的鋅相當(dāng)于1%的錫，這是Cu—Zn二元合金平衡狀態(tài)圖中α固熔體的組成。

銀粉也常常加入錫青銅中，它除了能改善導(dǎo)電性，還可大幅度提高結(jié)合劑抗折強(qiáng)度。

5、熱壓燒結(jié)曲線有幾個(gè)階段？

熱壓法：根據(jù)燒結(jié)設(shè)備不同，熱壓工藝有兩種。一種是在馬弗爐或鐘罩爐中燒結(jié)，燒結(jié)前先用較小壓力預(yù)壓一次，然后送入燒結(jié)爐中燒結(jié)，達(dá)到保溫時(shí)間后取出模具隨即進(jìn)行第二次壓制。另一種是用中頻感應(yīng)加熱或特殊結(jié)構(gòu)（帶壓機(jī)或其他加壓裝置）的電阻爐加熱，裝好料的模具在爐中邊燒結(jié)邊加壓，并在恒壓下進(jìn)行保溫?zé)Y(jié)。

熱壓燒結(jié)法也可劃分為升溫—保溫—降溫三個(gè)階段，但熱壓燒結(jié)溫度通常比冷壓低10%左右，保溫時(shí)間也略為縮短。青銅結(jié)合劑磨具的熱壓壓制點(diǎn)溫度一般在500℃左右。在燒結(jié)溫度下壓制，液相量較多，容易被擠出；低于500℃壓制，塑性變形較困難，需加大成型壓力。這兩種情況對(duì)產(chǎn)品性能均有不利影響，所以必須掌握好施壓時(shí)機(jī)。

參考資料：

1、鄭州千磨官網(wǎng)

2、超硬材料網(wǎng)

3、摘自：金剛石與金剛石工具知識(shí)問(wèn)答1000例