聚晶金剛石研磨工藝及機(jī)理研究
聚晶金剛石(PCD)具有接近天然金剛石的硬度、耐磨性以及與硬質(zhì)合金相當(dāng)?shù)目箾_擊性，是一種被廣泛應(yīng)用于有色金屬和非金屬材料精密加工的新型刀具材料。為充分發(fā)揮PCD刀具的優(yōu)良性能，提高加工零件的表面質(zhì)量，刀具前刀面(PCD表面)需加工成鏡面。目前，PCD鏡面通常采用樹(shù)脂基金剛石砂輪進(jìn)行研磨加工，但由于PCD與所用的金剛石磨料硬度、性質(zhì)相近，因而與傳統(tǒng)的研磨加工有著很大的不同，其研磨機(jī)理、研磨工藝具有自身的變化規(guī)律。本文對(duì)PcD研磨工藝進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究，并對(duì)其研磨機(jī)理進(jìn)行了較深入的分析。 　　1試驗(yàn)條件　　試驗(yàn)在BDJP-902聚晶金剛石研磨機(jī)上進(jìn)行；金剛石砂輪的類型、規(guī)格、尺寸為6A2250×36×50×5120B100，砂輪速度為18.3m/s、；試件為美國(guó)GE公司生產(chǎn)的三角形1600PCD90T5/1.6標(biāo)準(zhǔn)刀坯。為提高試驗(yàn)精度，減小試驗(yàn)誤差，在一個(gè)夾頭上同時(shí)研磨3個(gè)尺寸相同的PCD刀坯，用光較儀測(cè)量每片刀坯的去除厚度，取其平均值作為去除量。用干涉儀觀察、測(cè)量PCD研磨表面形態(tài)及粗糙度Rz值，采用JSM-5600LV掃描儀觀察PCD研磨表面微觀形貌?！　?試驗(yàn)結(jié)果　　1)冷卻液對(duì)去除率及表面粗糙度的影響　　PCD干研磨(研磨前砂輪修整10秒鐘，冷卻液未加在研磨區(qū))和濕研磨(研磨前砂輪修整10秒鐘，冷卻液加在研磨區(qū))兩種條件下材料去除量隨研磨時(shí)間的變化情況。試驗(yàn)時(shí)作用在試件夾頭上的法向載荷為20N?！　CD材料去除量與研磨時(shí)間的關(guān)系　　干研磨材料去除率Q干與濕研磨材料去除率Q濕的關(guān)系為：研磨初期Q干=2.54Q濕；中期Q干=1.6Q濕；穩(wěn)態(tài)期Q干=1.68µm/min，Q濕≈O。用干涉儀觀察、測(cè)量PCD表面形態(tài)及粗糙度：濕研磨時(shí)PCD表面上存在許多深凹坑，研磨130分鐘后其表面干涉條紋仍呈斷續(xù)狀態(tài)，即Rz>0.3µm，達(dá)不到鏡面要求；干研磨時(shí)表面粗糙度Rz隨研磨時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，其關(guān)系曲線如圖2所示。由圖2可知，研磨20分鐘時(shí)，PCD表面達(dá)鏡面(Rz≯0.05µm),且再延長(zhǎng)研磨時(shí)間表面粗糙度基本無(wú)變化，但根據(jù)表面形態(tài)觀察結(jié)果可知，其平面度有所提高。因此，PCD鏡面加工應(yīng)采用干研磨工藝，在試驗(yàn)條件下，研磨20～30分鐘其表面可達(dá)鏡面；若對(duì)研磨表面的平面度要求較高，可適當(dāng)延長(zhǎng)研磨時(shí)間?！　?)法向載荷對(duì)去除率的影響　　PCD干研磨時(shí)作用在試件夾頭上的法向載荷F與材料去除率Q的關(guān)系。由圖3可知，材料去除率Q隨著法向載荷F的增大而增加，且存在一個(gè)折點(diǎn)A(F=15N)，當(dāng)≤15N時(shí)，其去除率Q以較小的幅度隨著F的增大而增加，當(dāng)F>15N時(shí)，其去除率O隨著F的增大而大幅度增加?！　?結(jié)果分析及機(jī)理探討　　為了弄清產(chǎn)生上述試驗(yàn)結(jié)果的原因，需對(duì)PCD材料去除機(jī)理進(jìn)行探討?！　?)濕研磨去除機(jī)理　　濕研磨表面雖也凹凸不平，但與未研磨表面凹凸?fàn)顟B(tài)完全不同，明顯存在大量的剝落坑。這種現(xiàn)象說(shuō)明PCD表面發(fā)生了脆性去除。筆者認(rèn)為其脆性去除方式是動(dòng)載脆性去除(即疲勞脆性去除)而不是靜載脆性去除。這是因?yàn)檠心顟B(tài)下法向載荷F較小(20N)，作用在PDD表面上的應(yīng)力大大低于靜載荷下產(chǎn)生裂紋的極限應(yīng)力值，因此基本不會(huì)發(fā)生靜載脆性去除。但英國(guó)學(xué)者coopr曾通過(guò)試驗(yàn)指出：金剛石在沖擊載荷的循環(huán)作用下，產(chǎn)生裂紋的應(yīng)力值大大低于所需的靜應(yīng)力。而研磨過(guò)程中PCD片承受的是交變沖擊載荷，因此將會(huì)產(chǎn)生疲勞脆性去除。濕研磨時(shí)PCD材料的脆性去除方式正是這種疲勞脆性去除。在圖5中同時(shí)還可觀察到局部平滑區(qū)，這是PCD局部發(fā)生熱化學(xué)去除的結(jié)果。因濕研磨時(shí)雖然冷卻液加在研磨區(qū)內(nèi)，PCD表面與砂輪間產(chǎn)生的摩擦熱大部分被冷卻液帶走，研磨區(qū)平均溫度較低，但仍會(huì)產(chǎn)生局部高溫接觸點(diǎn)，使此處PCD材料產(chǎn)生氧化、石墨化的熱化學(xué)去除。由此可見(jiàn)，PCD材料濕研磨時(shí)，其去除機(jī)理以疲勞脆性去除為主，同時(shí)存在局部的熱化學(xué)去除?！　?)干研磨去除機(jī)理　　其表面呈平滑形貌，基本無(wú)剝落坑，說(shuō)明干研磨時(shí)PCD材料基本不發(fā)生疲勞脆性去除。干研磨時(shí)PCD材料去除機(jī)理應(yīng)以熱化學(xué)去除為主。這是因?yàn)楦裳心r(shí)冷卻液未加在研磨區(qū)，PCD材料表面與砂輪中金剛石磨粒間產(chǎn)生的摩擦熱只能通過(guò)PCD片和砂輪擴(kuò)散出去，所以研磨區(qū)平均溫度較高。另外，在高溫非高壓條件下，石墨或無(wú)定形碳是熱力學(xué)上碳的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，金剛石的硬度隨著溫度的升高(T>350℃)而降低，且研磨是在空氣氛圍下進(jìn)行，PCD材料表面將會(huì)發(fā)生氧化、石墨化，同時(shí)表面還會(huì)產(chǎn)生一定的硬度軟化層。同時(shí)砂輪中金剛石磨粒也將發(fā)生氧化、石墨化，產(chǎn)生硬度軟化層，但程度較輕，且磨粒硬度PCD軟化層硬度。因?yàn)楦裳心r(shí)冷卻液加在砂輪非工作層的基體上，砂輪中金剛石磨粒初始溫度較低，因此磨粒工作溫度比PCD片低；另外，磨粒瞬時(shí)通過(guò)研磨區(qū)，其保溫時(shí)間比PCD片短，有研究表明：溫度不變，金剛石燒失率隨著保溫時(shí)間呈線性增加；而且PCD材料中殘存觸媒鉆等，在高溫非高壓條件下又進(jìn)一步促使其產(chǎn)生氧化、石墨化和硬度軟化。所以，干研磨時(shí)PCD材料的熱化學(xué)去除包括PCD表面氧化、石墨化去除以及因磨粒硬度PCD軟化層硬度而產(chǎn)生一定的機(jī)械去除，由于產(chǎn)生機(jī)械去除的原因是熱作用的結(jié)果，所以在此稱為機(jī)械熱去除。　　綜上所述，由于干、濕研磨時(shí)PCD材料去除機(jī)理不同，從而導(dǎo)致干、濕研磨時(shí)材料去除率明顯不同，即Q干＞Q濕。濕研磨時(shí)材料去除機(jī)理以疲勞脆性去除為主，而干研磨時(shí)材料去除機(jī)理以熱化學(xué)去除為主，基本不發(fā)生疲勞脆性去除，所以濕研磨不能使PCD表面達(dá)到鏡面，而干研磨當(dāng)砂輪磨損到一定程度時(shí)將會(huì)使PCD表面達(dá)到鏡面。干研磨時(shí)，隨著法向載荷F的增大，研磨區(qū)溫度將升高，PCD材料更易產(chǎn)生熱化學(xué)去除，所以其去除率口隨著法向載荷F的增大而增加(見(jiàn)圖3)。由耶格爾的觀點(diǎn)可知：溫升與載荷F成正比。因此，材料去除率Q應(yīng)與F基本成正比，但圖3中卻存在折點(diǎn)A(F=15N)，這與耶格爾的觀點(diǎn)并不矛盾，只是以折點(diǎn)A為分界點(diǎn)，PCD材料的熱化學(xué)去除方式發(fā)生變化而已。當(dāng)F≤15N時(shí)，由于法向載荷F較小，研磨區(qū)平均溫度T＜750℃，因此其熱化學(xué)去除將以機(jī)械熱去除方式為主，以局部氧化、石墨化去除方式為輔；當(dāng)F＞15N時(shí)，研磨區(qū)平均溫度T＞750℃，其熱化學(xué)去除將同時(shí)以PCD表面氧化、石墨化及機(jī)械熱去除方式進(jìn)行，因此材料去除率遠(yuǎn)大于F≤15N時(shí)的去除率。　　從上述分析可知：只有干研磨才能使PCD表面達(dá)到鏡面，而PCD干研磨時(shí)材料的去除機(jī)理是熱化學(xué)去除，因此可以嘗試采用價(jià)格低廉、熔點(diǎn)較高的非金剛石磨粒的砂輪進(jìn)行研磨加工，以降低PCD刀具的加工成本；干研磨時(shí)，高材料去除率必然帶來(lái)研磨后PCD表面硬度軟化加劇，這將在一定程度上影響PCD刀具的使用壽命，因此PCD表面的鏡面加工應(yīng)采用逐漸減載的干研磨工藝，既可保持較高的研磨效率，又可降低研磨后表面硬度的軟化程度。石材

礦山開(kāi)采機(jī)械中，反擊式破碎站備受歡迎
在礦山開(kāi)采設(shè)備中，經(jīng)常會(huì)用到反擊破移動(dòng)式破碎機(jī)，反擊破移動(dòng)式破碎機(jī)在礦山開(kāi)采中取到了極其重要的作用，在礦山開(kāi)采時(shí)越來(lái)越多的反擊破移動(dòng)式破碎機(jī)被使用到現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)采中，那么，如何進(jìn)行反擊破移動(dòng)式破碎機(jī)碎石的。下面我們就來(lái)介紹一下。 1．反擊破移動(dòng)式破碎機(jī)含有較大物料時(shí)，防止破碎機(jī)的堵塞；在破碎物料含水量過(guò)大時(shí)，反擊破移動(dòng)式破碎機(jī)入料時(shí)配備加熱裝置，可有效防止堵塞現(xiàn)象。 2．反擊破移動(dòng)式破碎機(jī)不管硬物料還是軟物料都適用；轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)慣性量大，具有更大的動(dòng)量，適應(yīng)破碎更堅(jiān)硬的物料。 3．反擊破移動(dòng)式破碎機(jī)調(diào)節(jié)出料粒度方便，調(diào)節(jié)范圍廣；可通過(guò)多種方式進(jìn)行調(diào)節(jié)料粒度，如轉(zhuǎn)子速度，反擊板和研磨腔的間隙等?？赏ㄟ^(guò)液壓式進(jìn)行調(diào)節(jié)間隙。 4．反擊破移動(dòng)式破碎機(jī)磨損小、金屬小件利用率高；入料時(shí)磨損小，而且底部研磨棒也很易更換。 5．反擊破移動(dòng)式破碎機(jī)更換簡(jiǎn)便，方便，維護(hù)起來(lái)費(fèi)用少。 反擊式移動(dòng)破碎機(jī)在使用上受到了廣大用戶的喜愛(ài)，其特的特性，率，維護(hù)方便深受不同行業(yè)不同場(chǎng)景的使用者喜愛(ài)，也是礦山開(kāi)采中的能手。

礦山原料破碎機(jī)脈沖布袋除塵器原理
選礦廠在生產(chǎn)過(guò)程中很多工藝設(shè)備上都會(huì)有粉塵產(chǎn)生，要想使選礦廠各產(chǎn)塵點(diǎn)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)條件及排放的廢氣達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)產(chǎn)塵點(diǎn)產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行控制，根據(jù)礦山粉塵的特點(diǎn)及性質(zhì)，當(dāng)然氣箱式脈沖布袋除塵器是理想的選擇，氣箱式脈沖布袋除塵器現(xiàn)已在全國(guó)大范圍推廣使用，均達(dá)到比較理想的運(yùn)行效果。下面我們介紹下選礦廠幾處常見(jiàn)產(chǎn)塵點(diǎn)粉塵治理措施及除塵設(shè)備的選擇?！　?、礦山原料破碎系統(tǒng)除塵器對(duì)原料礦、塊礦以及石灰石、白云石、鋁土、原煤等原料的破碎機(jī)或粉碎機(jī)的投料口﹑出料口、振動(dòng)篩上部以及帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)等部位設(shè)密閉裝置或集塵罩，轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)受料處宜設(shè)雙層密閉罩?！　a(chǎn)塵設(shè)備用密閉罩罩起來(lái)，或制作收塵小室，使罩內(nèi)形成均勻負(fù)壓，避免粉塵外逸，或用敞口吸氣罩形成吸捕氣流，將暴露的塵化區(qū)控制在狹小范圍內(nèi)，使攜塵氣流被吸捕抽走，通過(guò)除塵器凈化后經(jīng)排氣筒(或煙囪)排入大氣。　　2、混勻配料槽的槽上卸料車和槽下定量給料工位應(yīng)采取除塵措施。槽上卸料車產(chǎn)生的粉塵可采用移動(dòng)風(fēng)口通風(fēng)槽或車載式除塵器，或設(shè)大容積密閉罩。對(duì)槽下定量卸料裝置產(chǎn)生的粉塵宜設(shè)雙層密閉罩。對(duì)混勻配料槽揚(yáng)塵，宜設(shè)立的干式除塵系統(tǒng)，采用袋式除塵器?！　?、原煤破碎輸送除塵系統(tǒng)應(yīng)采取措施。除塵器選用袋式除塵器，除塵布袋應(yīng)具有防靜電功能;系統(tǒng)和設(shè)備應(yīng)靜電接地，并設(shè)泄爆裝置?；叶芬瞬扇”鼗虬闊岽胧?。　　4、原料堆場(chǎng)的抽風(fēng)除塵系統(tǒng)包括礦石破碎、篩分除塵系統(tǒng)，石灰石破碎、篩分除塵系統(tǒng)，鋁礦石破碎除塵系統(tǒng)，以及煤破碎除塵系統(tǒng)等。對(duì)于產(chǎn)塵設(shè)備集中、粉塵性質(zhì)相同和工作制度相同的產(chǎn)塵點(diǎn)，盡量采用大的集中除塵系統(tǒng)，便于管理，如石灰石破碎、篩分除塵系統(tǒng)多達(dá)幾十個(gè)產(chǎn)塵點(diǎn)集中在一個(gè)大系統(tǒng)中。否則可以采用小型的分散系統(tǒng)。各種除塵系統(tǒng)中多采用干式袋式除塵器。石材