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電鍍工藝要點(diǎn)項(xiàng)目鍍底層上砂加厚電流密度(A/dm2)1.00.51.5時(shí)間(min)20601802.3磨削加工分別用經(jīng)活化處理和未經(jīng)活化處理的立方氮化硼制作電鍍磨頭，用PhilipsXL30型掃描電子顯微鏡觀察它們的表面形貌。在萬能工具銑床上磨削加工導(dǎo)位板端面。導(dǎo)位板材質(zhì)為高溫耐磨鋼，牌號(hào)為ZGCr26Ni7MoVTiRE.其主要性能為：抗拉強(qiáng)度800MPa;伸長率3%;硬度HRC54-58.導(dǎo)位板的顯微組織為奧氏體+馬氏體+碳化物。磨頭的轉(zhuǎn)速為1300r/min.以磨削力急劇增加、磨頭進(jìn)刀困難時(shí)，為電鍍立方氮化硼磨頭的耐用度。計(jì)算磨頭耐用度期間的耐磨鋼材料的去除體積。
結(jié)果與討論立方氮化硼與鍍層的結(jié)合表示所制備的電鍍立方氮化硼耐磨錘頭中，未經(jīng)活化處理的立方氮化硼與鍍層的結(jié)合狀況。從可以看出，未經(jīng)活化處理的立方氮化硼顆粒與鍍層之間有一條明顯的界線，這表明鍍層與立方氮化硼之間既沒有化學(xué)型的結(jié)合，也沒有焊合作用，只是簡單的機(jī)械包鑲，這就會(huì)降低電鍍立方氮化硼工具的使用壽命及性能。未經(jīng)活化處理的立方氮化硼與鍍層的結(jié)合經(jīng)活化處理的立方氮化硼與鍍層的結(jié)合表示所制備的電鍍立方氮化硼磨頭中，經(jīng)過活化處理的立方氮化硼與鍍層的結(jié)合狀況。從可以看出，經(jīng)活化處理的立方氮化硼與鍍層之間出現(xiàn)一些分散的鎳鈷連接點(diǎn)，生長在它們的結(jié)合面上，如中箭頭所示。鍍層與立方氮化硼之間通過鎳鈷連接點(diǎn)形成較牢固的結(jié)合，從而加強(qiáng)了鍍層對(duì)立方氮化硼顆粒的把持力，減少了立方氮化硼的脫落。
氮原子雜化后，其中一個(gè)sp3雜化軌道的電子是成對(duì)電子;硼原子雜化后，有一個(gè)軌道上無電子，稱空位。氮的成對(duì)電子進(jìn)入硼的空位，形成了由氮原子單方貢獻(xiàn)一對(duì)電子的NB配位鍵。在立方氮化硼的內(nèi)部，硼和氮的每個(gè)原子上都平均占有四個(gè)電子，化學(xué)價(jià)達(dá)到飽和，沒有余鍵。而在立方氮化硼表面上，硼原子除與內(nèi)部的氮原子相結(jié)合外，無自由電子，即有一個(gè)sp3雜化空軌道;氮原子除與內(nèi)部的硼原子相結(jié)合外，尚有兩個(gè)電子在一個(gè)sp3雜化軌道之內(nèi)，這樣在表面的氮、硼原子因失去相鄰原子而形成斷鍵。
雖然目前可以實(shí)現(xiàn)立方氮化硼表面的金屬化，如表面鍍鈦、鎳和銅等，但表面鍍覆的立方氮化硼主要用于樹脂結(jié)合劑和燒結(jié)類的工具制造，而不能應(yīng)用于電鍍工具。因?yàn)椋兏驳牧⒎降鸨砻嫒拷饘倩蔀閷?dǎo)電顆粒，在電鍍過程中，由于尖端放電效應(yīng)會(huì)使復(fù)合鍍層不合格。立方氮化硼經(jīng)活化處理后，在表面形成的是分散鈀質(zhì)點(diǎn)，這些鈀質(zhì)點(diǎn)在與鍍層接觸以前構(gòu)不成陰極，不參與電結(jié)晶過程，如。因此，在電鍍過程中，經(jīng)活化處理的立方氮化硼不會(huì)產(chǎn)生尖端放電效應(yīng)。
結(jié)論(1)制作立方氮化硼電鍍工具時(shí)，對(duì)立方氮化硼進(jìn)行活化處理，可以使立方氮化硼與鍍層形成牢固連接，提高鍍層與立方氮化硼的結(jié)合性能。(2)采用經(jīng)活化處理的立方氮化硼制作電鍍工具，可明顯提高電鍍立方氮化硼工具的磨削性能和使用壽命。(3)采用立方氮化硼活化方法制作電鍍立方氮化硼工具，可保持原有的電鍍?cè)O(shè)備和工藝規(guī)范，電鍍立方氮化硼工具的制作成本無顯著提高，是一種可用于實(shí)際生產(chǎn)的技術(shù)。
