Aké sú matricové kovy v diamantových výrobkoch?Aké sú funkcie jednotlivých prvkov?Prečo by sa telo pílového kotúča malo zhodovať s rezným kameňom?

1.Aká je úloha každého prvku v matrici matrice diamantového pílového listu?

 

Úloha medi: Meď a zliatiny na báze medi sú najbežnejšie používané kovy v diamantových nástrojoch na spojivo kovov, pričom najčastejšie sa používa prášková elektrolytická meď.Meď a zliatiny na báze medi sú tak široko používané, pretože spojivá na báze medi majú uspokojivé komplexné vlastnosti: nižšiu teplotu spekania, dobrú tvarovateľnosť a spekavosť a miešateľnosť s inými prvkami.Hoci meď diamanty takmer nezmáča, určité prvky a zliatiny medi môžu výrazne zlepšiť ich zmáčavosť voči diamantom.Jeden z prvkov, ako je Cr, Ti, W, V, Fe, ktoré tvoria meď a karbidy, možno použiť na výrobu zliatin medi, čo môže výrazne znížiť uhol zmáčania zliatin medi na diamantoch.Rozpustnosť medi v železe nie je vysoká.Ak je v železe nadbytok medi, výrazne to znižuje tepelnú spracovateľnosť a spôsobuje praskanie materiálu.Meď môže vytvárať rôzne tuhé roztoky s niklom, kobaltom, mangánom, cínom a zinkom, čím sa spevní matricový kov.

Funkcia cínu: Cín je prvok, ktorý znižuje povrchové napätie tekutých zliatin a má vplyv na zníženie uhla zmáčania tekutých zliatin na diamantoch.Je to prvok, ktorý zlepšuje zmáčanie spájaných kovov na diamantoch, znižuje bod tavenia zliatin, zlepšuje tvárnosť lisovania.Takže Sn je široko používaný v lepidlách, ale jeho použitie je obmedzené kvôli veľkému koeficientu rozťažnosti.

Úloha zinku: V diamantových nástrojoch majú Zn a Sn veľa podobností, ako je nízka teplota topenia a dobrá deformovateľnosť, zatiaľ čo Zn nie je taký dobrý pri zmene zmáčavosti diamantu ako Sn.Tlak pár kovu Zn je veľmi vysoký a ľahko sa splyňuje, preto je dôležité venovať pozornosť množstvu Zn použitého v spojivách diamantových nástrojov.

图2

Úloha hliníka: Kovový hliník je vynikajúci ľahký kov a dobrý deoxidátor.Pri 800 ℃ je uhol zmáčania Al na diamante 75 ° a pri 1000 ℃ je uhol zmáčania 10 °.Pridanie hliníkového prášku do spojiva diamantových nástrojov môže vytvoriť karbidovú fázu Ti Å AlC a intermetalickú zlúčeninu TiAl v matricovej zliatine.

Úloha železa: Železo má dvojakú úlohu v spojive, jednou je vytvárať nauhličené karbidy s diamantmi a druhou je legovať s inými prvkami na spevnenie matrice.Zmáčavosť železa a diamantu je lepšia ako u medi a hliníka a adhézna práca medzi železom a diamantom je vyššia ako pri kobalte.Keď sa v zliatinách na báze Fe rozpustí primerané množstvo uhlíka, bude to prospešné pre ich spojenie s diamantmi.Mierne leptanie diamantov zliatinami na báze Fe môže zvýšiť väzbovú silu medzi väzbou a diamantom.Lomová plocha nie je hladká a holá, ale pokrytá vrstvou zliatiny, čo je znakom zvýšenej lepiacej sily.

Úloha kobaltu: Co a Fe patria k prvkom prechodnej skupiny a mnohé charakteristiky sú podobné.Co môže tvoriť karbid Co ₂ C s diamantom za špecifických podmienok a zároveň nanášať extrémne tenký kobaltový film na povrch diamantu.Týmto spôsobom môže Co znížiť vnútorné medzipovrchové napätie medzi Co a diamantom a má významnú priľnavosť k diamantu v kvapalnej fáze, čo z neho robí vynikajúci spojovací materiál.

Úloha niklu: V spojive diamantových nástrojov je Ni nenahraditeľným prvkom.V zliatinách na báze Cu sa pridanie Ni môže nekonečne rozpúšťať s Cu, spevniť zliatinu matrice, potlačiť stratu kovu s nízkou teplotou topenia a zvýšiť húževnatosť a odolnosť proti opotrebovaniu.Pridanie zliatin Ni a Cu do Fe môže znížiť teplotu spekania a znížiť tepelnú koróziu viazaných kovov na diamantoch.Výber vhodnej kombinácie Fe a Ni môže výrazne zlepšiť priľnavosť spojív na báze Fe na diamantoch.

Úloha mangánu: V kovových spojivách má mangán podobný účinok ako železo, ale má silnú priepustnosť a deoxygenačnú schopnosť a je náchylný na oxidáciu.Pridané množstvo Mn nie je vo všeobecnosti vysoké a hlavnou úvahou je použitie Mn na dezoxidáciu počas spekania legovania.Zvyšný Mn sa môže podieľať na legovaní a spevňovať matricu.

Úloha chrómu: Kovový chróm je silný karbidotvorný prvok a tiež široko používaný prvok.V matrici pílového kotúča s diamantovou drážkou je dostatok chrómu, aby sa dosiahol efekt tlmenia zvuku, ktorý súvisí s aktivačnou energiou Cr.Pridanie malého množstva Cr do matrice na báze Cu môže znížiť uhol zmáčania zliatiny na báze medi a diamantu a zlepšiť pevnosť spojenia zliatiny na báze medi s diamantom.

Úloha titánu: Titán je silný karbid tvoriaci prvok, ktorý sa ľahko oxiduje a ťažko redukuje.V prítomnosti kyslíka Ti prednostne generuje Ti02 namiesto TiC.Titánový kov je dobrý konštrukčný materiál so silnou pevnosťou, menším znížením pevnosti pri vysokých teplotách, tepelnou odolnosťou, odolnosťou proti korózii a vysokým bodom topenia.Výskum ukázal, že pridanie vhodného množstva titánu do matrice diamantového pílového listu je prospešné pre zlepšenie životnosti pílového listu.

图1

2.Prečo by sa telo pílového kotúča malo zhodovať s rezným kameňom?

 

Hlavnými metódami fragmentácie hornín pri procese rezania pílového listu sú lámanie a drvenie, ako aj veľkoobjemové strihanie a fragmentácia, doplnené o povrchové brúsenie.Diamant so zúbkovanou pracovnou plochou, ktorý slúži ako rezný nástroj.Jeho rezná hrana je oblasť vytláčania, oblasť rezu je pred hranou a oblasť brúsenia je na zadnej hrane.Pri vysokorýchlostnom rezaní pracujú diamantové častice na podpore matrice.Počas procesu rezania kameňa na jednej strane diamant podlieha grafitizácii, fragmentácii a oddeleniu v dôsledku vysokej teploty generovanej trením;Na druhej strane je matrica opotrebovaná trením a eróziou hornín a kamenného prachu.Preto je otázka prispôsobivosti medzi pílovými listami a horninami v skutočnosti otázkou miery opotrebenia medzi diamantom a matricou.Charakteristickým znakom nástroja, ktorý funguje normálne, je, že strata diamantu zodpovedá opotrebovaniu matrice, udržiava diamant v normálnom stave reznej hrany, nedochádza k predčasnému oddeľovaniu, ani k hladkému a klzkému brúseniu diamantu, čím sa zaisťuje plné využitie jeho brúsneho účinku. počas prevádzky, čo vedie k tomu, že viac diamantov je v mierne zlomenom a opotrebovanom stave.Ak je pevnosť a odolnosť vybraného diamantu pri náraze príliš nízka, povedie to k fenoménu "holenia" a životnosť nástroja bude nízka a pasivácia bude ťažká a dokonca sa nebude pohybovať ani pílenie;Ak sú vybrané brúsne častice s nadmernou pevnosťou, rezná hrana brúsnych častíc sa objaví v sploštenom stave, čo vedie k zvýšeniu reznej sily a zníženiu účinnosti spracovania.

(1) Keď je rýchlosť opotrebovania matrice väčšia ako rýchlosť diamantu, vedie to k nadmernému rezaniu diamantom a predčasnému oddeleniu.Odolnosť tela pílového listu proti opotrebovaniu je príliš nízka a životnosť pílového listu je krátka.

(2) Keď je rýchlosť opotrebenia matrice nižšia ako rýchlosť diamantu, nový diamant nie je ľahko odkrytý po opotrebovaní diamantovej reznej hrany, zúbkovanie nemá reznú hranu alebo je rezná hrana veľmi nízka, povrch zúbkovanie je pasivované, rýchlosť rezania je pomalá a je ľahké spôsobiť odpadnutie reznej dosky, čo ovplyvňuje kvalitu spracovania.

(3) Keď sa rýchlosť opotrebovania matrice rovná rýchlosti opotrebovania diamantu, odráža to kompatibilitu matrice s brúseným kameňom.

图3

Čas odoslania: 11. august 2023