Vloge različnih elementov v vezivu diamantnih žaginih listov

Diamantni žagini listi so izdelani z varjenjem diamantnih segmentov na podlago (jekleno telo). Diamantni segmenti so izdelani iz finih diamantnih abrazivnih delcev in kovinskega prahu pod visoko temperaturo in visokim pritiskom. Eden od dejavnikov, ki vplivajo na delovanje diamantnih segmentov in žaginih listov, so kovinski elementi v vezivu diamantnih segmentov.

Ta članek, ki temelji na več kot dvajsetih letih izkušenj pri izdelavi diamantnih orodij, na kratko analizira vlogo različnih elementov v vezivu segmentov diamantnega lista žage.

 

 

Baker in zlitine na osnovi bakra-so najpogosteje uporabljene kovine v kovinskih vezivih diamantnih orodij, pri čemer je najpogostejši elektrolitski bakrov prah. Baker in zlitine na osnovi-bakra imajo nizke temperature sintranja, dobro sposobnost oblikovanja in sintranja ter dobro medsebojno topnost z drugimi elementi. Čeprav baker skoraj ne zmoči diamanta, lahko zlitine bakra z nekaterimi elementi bistveno izboljšajo njegovo omočljivost z diamantom. Na primer, bakrove zlitine, izdelane z enim od elementov, ki tvorijo karbid-, kot so Cr, Ti, W, V in Fe, lahko močno zmanjšajo kot omočenosti bakrove zlitine z diamantom. Baker lahko tvori različne trdne raztopine z nikljem, kobaltom, manganom, kositrom in cinkom, s čimer okrepi matrično kovino.

 

 

 

Kositer je element, ki zmanjšuje površinsko napetost tekočih zlitin in vpliva na zmanjšanje omočilnega kota tekočih zlitin z diamantom. To je element, ki izboljša omočenje vezivne kovine v diamant, lahko zniža tališče zlitine in izboljša sposobnost stiskanja. Zato se Sn pogosto uporablja v vezivih, vendar je njegova uporaba nekoliko omejena zaradi velikega koeficienta toplotnega raztezanja.

 

 

V diamantnih orodjih imata Zn in Sn veliko podobnosti, na primer nizko tališče in dobro deformabilnost. Vendar Zn ni tako učinkovit kot Sn pri spreminjanju omočljivosti diamanta. Kovinski Zn ima visok parni tlak in zlahka uparja, zato je treba količino uporabljenega Zn skrbno nadzorovati.

 

 

 

Aluminij je odlična lahka kovina in dober deoksidant. Pri 800 stopinjah je omočilni kot Al z diamantom 75 stopinj, pri 1000 stopinjah pa je omočilni kot 10 stopinj. Dodajanje aluminijevega prahu v vezivo diamantnega orodja lahko tvori karbide Ti3AlC in intermetalne spojine TiAl v matrični zlitini.

 

 

Železo ima v vezivih dvojno vlogo: prvič, z diamantom tvori cementne karbide; drugič, legira z drugimi elementi za krepitev matrice. Železo ima boljšo omočljivost z diamantom kot baker in aluminij, njegov oprijem na diamant pa je večji kot pri kobaltu. Poleg tega je raztapljanje ustrezne količine ogljika v zlitini na osnovi Fe- koristno za njeno vezavo z diamantom. To pomeni, da lahko zmerno jedkanje diamanta z zlitino na osnovi Fe- poveča vezno silo med vezivom in diamantom. V dejanski proizvodnji površina loma žaginega lista na splošno ne kaže gladkega, izpostavljenega diamanta, temveč plast zlitine, ki ga pokriva, kar je manifestacija okrepljene vezne sile.

 

 

Co in Fe sta prehodna elementa s podobnimi lastnostmi. Pod določenimi pogoji lahko Co tvori karbid Co2C z diamantom in pokrije površino diamanta z izjemno tankim kobaltovim filmom. Tako lahko Co zmanjša medfazno napetost z diamantom in ima močan oprijem na diamant v tekoči fazi, zaradi česar je Co odličen vezni material.

 

 

Nikelj ima kubično-strukturo s središčem obraza, dobro duktilnost, žilavost in odpornost proti oksidaciji. Neskončno se meša z bakrom. Nikelj je element, ki spodbuja avstenitizacijo in lahko razširi -fazno območje. Težko reagira z ogljikom, medfazna reakcija z diamantom pa med visoko-temperaturnim sintranjem skoraj ne pride. Vendar se lahko tekoči Ni trdno oprime površine ogljikovih vlaken in tvori izjemno tanek film.

 

Pri vezivih za diamantna orodja je Ni nepogrešljiv element. V zlitinah na osnovi Cu-dodajanje Ni omogoča neomejeno mešljivost s Cu, krepitev matrične zlitine, zaviranje izgube kovin z nizkim{2}}tališčem-točke ter povečanje žilavosti in odpornosti proti obrabi. Dodajanje Ni in Cu zlitinam na osnovi Fe- lahko zniža temperaturo sintranja, zmanjša toplotno erozijo diamanta zaradi vezne kovine, izbira ustreznih razmerij Fe in Ni pa lahko močno izboljša zadrževalno silo veziva na osnovi Fe- na diamantu.

 

 

V kovinskih vezivih ima mangan podoben učinek kot železo, vendar ima močnejšo sposobnost prodiranja in dezoksidacije ter zlahka oksidira. Na splošno dodana količina Mn ni visoka in ima funkcije deoksidacije in krepitve matrice.

 

 

 

Krom je močan element,-ki tvori karbid. V matrici žaginih listov z diamantnimi utori lahko krom igra zvočno-dušilno vlogo, kar je povezano z aktivacijsko energijo Cr. Dodajanje majhne količine Cr matrici na osnovi bakra-lahko zmanjša kot omočenosti zlitine na osnovi bakra-z diamantom in izboljša trdnost vezi med zlitino-na osnovi bakra in diamantom.

 

 

Titan je močan karbid{0}}tvorni element, ki zlahka oksidira in ga je težko reducirati. V prisotnosti kisika Ti prednostno tvori TiO kot TiC. Kovinski titan je dober konstrukcijski material z značilnostmi, kot so minimalno zmanjšanje trdnosti pri visokih temperaturah, toplotna odpornost, odpornost proti koroziji in visoko tališče. Študije so pokazale, da je dodajanje ustrezne količine titana matrici diamantnega žaginega lista koristno za izboljšanje življenjske dobe žaginega lista.

 

 

Volfram je močan karbid-tvorni element in se lahko uporablja kot material za ogrodje. Odlaganje določene količine volframovega prahu na površino diamanta po sintranju tvori WC, W₃Co₃V in W₄Co₂C na površini diamanta. Volfram ima dobro združljivost z drugimi vezivnimi kovinami, kot so Cu, Co, Ni in Fe.

 

 

 

 

Elementi redkih zemelj lahko učinkovito znižajo tališče zlitine; La in Ce imata močne deoksidacijske, razžveplajoče in deamonične učinke, ki zavirajo ločevanje oksidov, sulfidov in nitridov na vmesniku; lahko izboljšajo upogibno trdnost materiala; v matricah z visoko-Co ali čistim Co je dodatek redkozemeljskega elementa Ce koristen za izboljšanje mehanskih lastnosti matrice, z dodajanjem majhne količine Ce (približno 0,12 mas. %) matrici na osnovi brona- pa lahko dosežete dobre rezultate.

 

 

 

Silicij ima koeficient linearne razteznosti blizu diamanta, nižji od drugih kovin; pri segrevanju in ohlajanju izkazuje manjše volumske učinke; silicij ima dobro združljivost z diamantom; silicij lahko zniža tališče zlitine in ima močno deoksidacijsko sposobnost.

Podjetje Quanzhou Huice ima več kot dvajset let izkušenj s proizvodnjo, proizvodnjo ter raziskavami in razvojem diamantnih orodij, specializirano za izdelavo različnih diamantnih orodij.

Kontaktirajte zdaj