促进和推广稀土在金刚石工具制造领域中的应用

   通过在不同类别金刚石节块中添加或不添加稀土元素，观察其力学性能的变化，并进行比较分析，探讨稀土元素对不同类别金刚石节块力学性能的影响机制，以促进和推广稀土在金刚石工具制造领域中的应用。选择cbn砂轮进行磨削的基本标准金属基金刚石工具结合剂中添加少量稀土元素可以细化胎体晶粒，净化金刚石与胎体界面，从而改善结合剂与金刚石的界面结合状态。金属结合剂金刚石工具包括磨粒及金属胎体两部分，金属胎体用来固结金刚石磨粒，并使之有适当的出刃。

   实际加工中，要求金刚石工具胎体既要能牢固把持金刚石又要与其“匹配”磨损。通过在不同类别金刚石节块中添加或不添加稀土元素，观察其力学性能的变化，并进行比较分析，探讨稀土元素对不同类别金刚石节块力学性能的影响机制。实验结果表明稀土元素对不同类别金刚石节块抗弯强度的影响较为显著，同时，在铜基中加入稀土元素，可以加强金刚石与周围胎体的结合状况，提高胎体对金刚石的把持力。研究成果将有利于促进和推广稀土在金刚石工具制造领域中的应用。

    胎体的性能主要取决于胎体材料的成分及其微观结构。因此不少学者都致力于改进胎体的性能，添加少量稀土元素就是其中一种依法。当La含量达0.75（质量分数）时，金刚石胎体的抗弯强度提高39.8，磨损后金刚石在胎体中的出露高度提高30。吴贻琨等学者在铁基胎体中加入0.8（质量分数）的La 和Nd，金刚石切块的抗弯强度和冲击韧性分别提高了19.7和23。金刚石由于其极高的硬度被广泛应用于地质勘探和脆硬材料的切割、磨削及抛光等领域。金属结合剂金刚石工具在石材、混凝土切割中有着广泛的应用。

   在金属结合剂中添加少量稀土元素可以细化胎体晶粒，净化金刚石与胎体界面，从而改善结合剂与金刚石的界面结合状态。孙毓超研究发现，在铜基胎体中加入稀土元素La、Ce可以提高金刚石和胎体的结合力、胎体的机械性能、金刚石的出刃高度以及改善金刚石工具的自锐性等作用，且对工具的耐磨性影响不大。宋月清等学者在研究稀土元素镧对金刚石工具胎体作用的影响机理过程中发现添加稀土LaNi5合金粉末，可显著提高胎体的抗弯强度和金刚石出刃高度。金属结合剂的种类不同以及稀土元素的加入形式不同，其效果有明显的差别。