金刚石-金属基复合材料由于其优异的耐磨性和磨削性能,被广泛用作金属、陶瓷和金属陶瓷复合材料加工的刀具材料。金刚石工具的传统制造方法包括钎焊、热压和渗透等。传统制造方法采用高成本模具,并且对灵活的几何设计有明显的限制金刚石刀具材料。
近年来,金刚石刀具材料的增材制造得到了一定程度的研究。使用 3D 打印来制造复杂的 IDBGM 基于网格的孕镶金刚石钻头。采用选择性激光烧结(SLS)制备金刚石/Ni-Cr复合砂轮,在实际测试中的高负荷磨削条件下,金刚石颗粒没有剥落。选择性激光熔化(SLM)由于其高精度和高效率而成为最受关注的增材制造技术之一。最近报道了金刚石-金属基复合材料的SLM加工。通过SLM工艺制造了晶格结构多孔AlSi10Mg金刚石砂轮,并发现尽管加工温度相对较低,但金刚石颗粒仍存在明显的热损伤。通过SLM制造了金刚石颗粒增强铜合金复合材料,发现了显着的缺陷,包括孔隙、裂纹、和金刚石颗粒的热损伤。使用SLM制造Co-Cr-Mo-10 vol%金刚石复合材料。通过SLM参数的综合优化,SLM加工的复合材料的相对密度>98%。但仍然观察到激光束对金刚石颗粒的热损伤。尽管为提高金属-金刚石复合材料的打印质量做出了许多努力,但打印缺陷,如孔隙、裂纹以及金刚石颗粒的热损伤,仍然是金属-金刚石复合材料SLM加工的重大挑战。但仍然观察到激光束对金刚石颗粒的热损伤。
尽管为提高金属-金刚石复合材料的打印质量做出了许多努力,但打印缺陷,如孔隙、裂纹以及金刚石颗粒的热损伤,仍然是金属-金刚石复合材料SLM加工的重大挑战。但仍然观察到激光束对金刚石颗粒的热损伤。尽管为提高金属-金刚石复合材料的打印质量做出了许多努力,但打印缺陷,如孔隙、裂纹以及金刚石颗粒的热损伤,仍然是金属-金刚石复合材料SLM加工的重大挑战。
通过金属涂层对金刚石颗粒进行表面改性可能是解决这些挑战的合适方法。对于金刚石刀具材料的传统加工,人们通过对金刚石颗粒进行表面涂层来改善金刚石与基体材料之间的结合条件。有研究指出,在金刚石表面涂覆过渡层以减少SLM加工过程中直接激光作用造成的热损伤是一种可行的方法。目前金刚石表面金属镀覆的方法有盐浴镀、化学镀和真空镀等方法。其中,盐浴镀法具有成本低、镀层质量好的明显优势。用于增材制造金刚石刀具材料、表面涂层、
本研究采用盐浴电镀法在金刚石颗粒表面制备Mo涂层。选择具有优异机械性能、高耐磨性和高比强度的CoCr合金作为基体材料。SLM 工艺用于构建块状 Mo 涂层金刚石(在本研究中称为 MD)增强 CoCr 合金基复合材料。采用综合 DOE 来优化 SLM 加工参数。此外,还使用没有任何涂层的原始金刚石(本研究中称为PD)作为参考材料来制造SLM加工的CoCr-金刚石复合材料,以比较研究Mo涂层对金属-金刚石复合材料力学行为的影响。