CN101614641B - 一种人造金刚石冲击韧性检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种人造金刚石冲击韧性检测方法，它是采用待整形人造金刚石料进行球磨的方法，对检测用钢球进行磨前磨后两次挑选，实现合成金刚石检测基准的标准统一，从而能够有效地克服检测标准不统一、检测结果不准确的根本问题。该方法具有操作简便，检测效率高，检测成本低，可靠性强等优点，适用于各种规模的合成金刚石产品的冲击韧性性能检测。
Description
技术领域
本发明属于超硬材料检测技术领域，特别是一种人造金刚石冲击韧性检测方法。
背景技术
冲击韧性是人造金刚石等超硬材料的主要性能指标，人造金刚石冲击韧性的常规检测方法是：把2ct待测试样和一粒直径为￠8的钢球装入冲击试验管内，加盖后装夹在冲击韧性测试仪上，开启冲击韧性测试仪一定次数后测量试样的未破碎率，该破碎率经标准样修正后即为试样的冲击韧性值。为准确测定人造金刚石等超硬材料的冲击韧性值，需用质量和硬度尽可能一致、且表面经过打磨处理的钢球作为测试用钢球。目前，测试用钢球打磨处理的方法是：采用新购钢球用酒精清洗晾干，用冲击测试后的废金刚石约2ct和一粒钢球装入冲击试验管内，加盖后装夹在冲击韧性测试仪上，开启冲击韧性测试仪冲击2000次形成糙面，并用酒精将打磨后的钢球清洗晾干，用于合成金刚石试样冲击韧性的检测。这种方法存在以下缺陷：
(1)打磨钢球用金刚石废料的粒径和强度不稳定，金刚石废料的硬度远超过钢球的硬度，造成打磨后钢球的粗糙度等参数不一致，由此引入金刚石试样测量的不确定度。
(2)打磨费时费力，占用检测资源。
(3)不能解决钢球硬度一致性问题，因对于冲击韧性检测来说，钢球硬度检测困难，且属于有损检测。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够准确可靠地检测确定合成金刚石的冲击韧性性能指标，且操作简便，成本低廉的人造金刚石冲击韧性检测方法。
实现本发明的目的所采取的技术方案是：该方法采用以下步骤：
a)钢球的准备：取新购标定粒重为1克的钢球5000～15000只，并用酒精清洗后晾干备用；
b)钢球的预选：将清洗后的钢球逐个称重，选取粒重≥0.99克、≤1.01克的钢球备用；
c)钢球的处理：将预选的钢球与粒度在60～70克拉范围内的待整形人造金刚石料一起在滚筒式球磨机上球磨6～7小时，取出钢球，用酒精清洗后晾干备用，其中，球料比为3∶1，转数为100±10转/分；
d)钢球的挑选：将球磨处理后的钢球逐个称重，选取粒重≥0.99克、≤1.01克的钢球备用；
e)合成金刚石的检测：采用步骤d)选取的钢球，按照常规方法对待检测的合成金刚石进行冲击韧性检测。
按照上述人造金刚石冲击韧性检测方法，通过对检测用钢球进行磨前磨后两次挑选，实现合成金刚石检测基准的标准统一，从而能够有效地克服检测标准不统一、检测结果不准确的根本问题。该方法具有操作简便，检测效率高，检测成本低，可靠性强等优点，适用于各种规模的合成金刚石产品的冲击韧性性能检测。
具体实施方式
本发明的人造金刚石冲击韧性检测方法，是利用人造金刚石合成过程整形工序，对其使用的钢球进行挑选，以此达到合成金刚石冲击韧性性能指标检测基准的标准和统一，从根本上解决了合成金刚石冲击韧性性能指标检测不准，或者从根本意义上讲无法检测的长期困扰。该方法的具体实施步骤是：
首先根据实验室承担检测频次的多少及规模，取新购标定粒重为1克的钢球2000～15000只，用酒精清洗晾干，以保证称重计量的准确性，再将其逐个称重，选取粒重≥0.99克、≤1.01克的钢球。其中，钢球取用量可根据实验室的规模大小确定，规模大的实验室可采用分期集中投料的方式，钢球取用量大一些，以便保持检测标准的稳定统一性；规模小的实验室则可采用积累投料方式，即每次小批取用钢球，但以球磨滚筒一次球磨处理量为宜。然后，利用合成金刚石生产过程的整形工序，按照球料比为3∶1的比例，取粒度在60～70克拉范围内的待整形人造金刚石料与选取的钢球一起在滚筒式球磨机上球磨6～7小时，滚筒旋转速度控制在100±10转/分。其中选用粒度在60～70克拉范围内的人造金刚石待整形料，更有利于得到打磨一致的钢球。通过球磨，一方面便于而后对钢球硬度的挑选，另一方面将钢球表面磨毛，利于检测试验过程中钢球对合成金刚石试样的有效碰撞。另外，采用球磨方法，较现有技术中的冲击法打磨钢球时间会稍长，瞬间强度也较小，但更有利于每个钢球表面粗糙度的均匀一致，总体检测效率可提高50％左右。球磨以后即可取出钢球，用酒精清洗后晾进行再次挑选，其方法是将球磨处理后的钢球再次逐个称重，去除磨损量大以及因强度差而破碎的钢球，选取粒重≥0.99克、≤1.01克的钢球，以实现检测基准的标准统一性。如此选取的钢球，即可用于常规方法对待检测的合成金刚石进行冲击韧性的检测。在钢球挑选的过程中，一般磨前挑选和磨后挑选的钢球淘汰量均为钢球取用量10％左右，其总利用率约为80％。
Claims (1)
1.一种人造金刚石冲击韧性检测方法，其特征在于：它是按以下步骤进行：
a)钢球的准备：取新购标定粒重为1克的钢球5000～15000只，并用酒精清洗后晾干备用；
b)钢球的预选：将清洗后的钢球逐个称重，选取粒重≥0.99克且粒重≤1.01克的钢球备用；
c)钢球的处理：将预选的钢球与粒度在60～70克拉范围内的待整形人造金刚石料一起在滚筒式球磨机上球磨6～7小时，取出钢球，用酒精清洗后晾干备用，其中，球料比为3∶1，转数为100±10转/分；
d)钢球的挑选：将球磨处理后的钢球逐个称重，选取粒重≥0.99克且粒重≤1.01克的钢球备用；
e)合成金刚石的检测：采用步骤d)选取的钢球，按照常规方法对待检测的合成金刚石进行冲击韧性检测。
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