聚晶金刚石磨耗比检测 JB/T 3235-2023标准

JB/T 3235-2023《聚晶金刚石磨耗比测定方法》标准概述

标准基本信息

标准编号：JB/T 3235-2023

发布日期：2023年12月29日

实施日期：2024年7月1日

替代标准：JB/T 3235-2013

制定部门：工业和信息化部

适用范围：聚晶金刚石（PCD）及聚晶金刚石复合片磨耗比的测定。

标准修订背景

旧标准局限性：

JB/T 3235-2013在面对新兴聚晶金刚石材料时，因材料微观结构和成分差异，测定精度不足，导致数据偏差较大，无法满足高端领域（如航空航天、电子信息）对性能评估的严苛需求。

行业发展需求：

聚晶金刚石在高端制造领域的广泛应用（如芯片制造刀具），要求更高的耐磨性和稳定性，促使标准更新以契合行业技术进步。

技术革新推动：

高精度电子天平、激光测量技术等新设备的涌现，为更精准的磨耗量测量提供了技术支撑，推动了标准的迭代升级。

标准核心内容

1. 测定原理

定义：在规定条件下，聚晶金刚石与标准测试工件（如花岗石、砂轮）相互切削或磨削，通过测量两者的磨耗体积或质量，计算磨耗比。

公式：

体积法：

E 

v

 = 

V 

j

V 

s

（

V 

s

为标准工件磨耗体积，

V 

j

为PCD磨耗体积）

质量法：

E 

m

 = 

M 

j

M 

s

（

M 

s

为标准工件磨耗质量，

M 

j

为PCD磨耗质量）

意义：磨耗比反映PCD的耐磨性能，比值越高，耐磨性越强。

2. 标准测试工件选择

石油钻探领域：选用花岗石，模拟钻探过程中PCD与岩石的摩擦工况。

其他领域：选用特定硬度和粒度的砂轮，模拟磨削加工等场景。

工件特性要求：

硬度：高硬度工件增加PCD磨损难度，磨耗比数据更可靠。

粒度：细粒度工件使磨损更均匀，粗粒度可能导致数据偏差。

一致性：通过严格生产检验（如硬度测试、粒度分析）确保工件参数稳定。

3. 测定装置与条件

石油钻探用装置：

立式车床，花岗石外圆周线速度4 m/s（误差≤±0.2 m/s），进给量0.5~0.8 mm/r，切削深度≥0.6 mm，带水冷装置（流量≥100 L/min）。

其他用途装置：

wanneng工具磨床，砂轮线速度25 m/s（误差≤±3%），工作台摆动速度19~21 mm/s，磨削深度≥0.02 mm，带除尘装置。

关键设备：

天平：量程≥50 g（分度值0.01 mg）、量程≥500 g（分度值0.01 g）。

干燥箱：控温范围0~200℃，精度±5℃。

超声波清洗机：频率≥1 kHz。

4. 测定方法与步骤

样品准备：

制备标准尺寸PCD试样，表面平整无损伤。

超声波清洗（无水乙醇介质，10分钟），80℃烘干至恒重。

初始质量称量（精度0.01 mg）。

磨损试验：

固定试样于测定装置，按标准条件（压力、速度、时间）进行切削或磨削。

石油钻探领域：记录进刀次数，切削深度0.6 mm，试样磨耗量≥0.8 mg。

其他领域：使用标准砂轮，记录磨损前后质量变化。

数据计算：

计算标准工件与PCD的磨耗量（体积或质量）。

代入公式计算磨耗比，结果保留三位有效数字（如79.3×10、14.6×10）。

重复性检验：

多次独立测试取平均值，确保数据科学性。