铜锡合金粉在砂轮中的作用主要体现在以下几个方面:
提高结合强度
铜锡合金粉能够显著提高磨料(如金刚石)与金属基体之间的结合强度。这种强力结合确保了磨料在高速、高负荷的工作环境中不易脱落,从而延长了砂轮的使用寿命。
增强耐磨性
铜锡合金粉具有优良的耐磨性,能够有效抵抗砂轮在使用过程中因摩擦而产生的磨损,从而延长砂轮的使用寿命。此外,铜锡合金粉的硬度高于铜粉,因此添加铜锡合金粉的砂轮耐磨性优于仅添加铜粉的砂轮。
降低烧结温度
铜锡合金粉的共熔点比单元素熔点低,在烧结过程中,只要温度达到其液相线以上,整个粘结金属成分的粉末就会熔化。这降低了烧结温度,有助于减少高温对磨料(如金刚石)造成的损伤。
提升锋利性
铜锡合金粉能够显著提升砂轮的锋利性,据相关研究显示,这种合金粉可以使砂轮的锋利性能提升15%-25%。锋利的刃口能够减少切削阻力,提高切割效率,同时降低切削过程中的能量消耗。
优化砂轮性能
铜锡合金粉的铜锡比例、含量和粒度对砂轮的力学性能有显著影响。当铜锡合金粉的体积分数为15%、粒度为40μm左右时,砂轮的耐用度最佳。此外,铜锡合金粉还可以与其他材料(如钴粉、铬镍粉等)协同作用,进一步提升砂轮的耐磨性、自锐性和加工性能。
改善微观结构
通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析可知,添加铜锡合金粉的砂轮微观结构更加致密,磨料与结合剂之间的界面结合更加牢固,从而提高了砂轮的整体性能。