1.Каква е ролята на всеки елемент в матрицата за свързване на диамантения трион?
Ролята на медта: Медта и сплавите на медна основа са най-често използваните метали в диамантените инструменти с метално свързване, като най-често използваният електролитен меден прах.Медта и сплавите на основата на мед са толкова широко използвани, защото свързващите вещества на основата на мед имат задоволителни всеобхватни свойства: по-ниска температура на синтероване, добра способност за формоване и синтероване и смесимост с други елементи.Въпреки че медта почти не намокря диамантите, някои елементи и медни сплави могат значително да подобрят омокряемостта си спрямо диамантите.Един от елементите като Cr, Ti, W, V, Fe, които образуват мед и карбиди, може да се използва за направата на медни сплави, което може значително да намали ъгъла на намокряне на медните сплави върху диамантите.Разтворимостта на медта в желязото не е висока.Ако има прекомерно количество мед в желязото, това рязко намалява топлинната обработваемост и причинява напукване на материала.Медта може да образува различни твърди разтвори с никел, кобалт, манган, калай и цинк, укрепвайки основния метал.
Функцията на калая: Калайът е елемент, който намалява повърхностното напрежение на течните сплави и има ефект на намаляване на ъгъла на намокряне на течните сплави върху диамантите.Това е елемент, който подобрява омокрянето на свързаните метали върху диамантите, намалява точката на топене на сплавите и подобрява формоспособността при пресоване.Така Sn се използва широко в лепилата, но употребата му е ограничена поради големия му коефициент на разширение.
Ролята на цинка: В диамантените инструменти Zn и Sn имат много прилики, като ниска точка на топене и добра деформируемост, докато Zn не е толкова добър за промяна на омокряемостта на диаманта, колкото Sn.Налягането на парите на металния Zn е много високо и лесно се газифицира, така че е важно да се обърне внимание на количеството Zn, използвано в свързващите вещества за диамантени инструменти.
Ролята на алуминия: Металният алуминий е отличен лек метал и добър дезоксидант.При 800 ℃ ъгълът на намокряне на Al върху диаманта е 75 °, а при 1000 ℃ ъгълът на намокряне е 10 °.Добавянето на алуминиев прах към свързващото вещество на диамантени инструменти може да образува карбидна фаза Ti Å AlC и интерметално съединение TiAl в матричната сплав.
Ролята на желязото: Желязото има двойна роля в свързващото вещество, едната е да образува въглеродни карбиди с диаманти, а другата е да легира с други елементи за укрепване на матрицата.Омокряемостта на желязото и диаманта е по-добра от тази на медта и алуминия, а адхезията между желязото и диаманта е по-висока от тази на кобалта.Когато подходящо количество въглерод се разтвори в сплави на основата на Fe, това ще бъде от полза за тяхното свързване с диаманти.Умереното ецване на диаманти от сплави на основата на Fe може да увеличи силата на свързване между връзката и диаманта.Повърхността на счупването не е гладка и гола, а е покрита със слой сплав, което е знак за повишена сила на свързване.
Ролята на кобалта: Co и Fe принадлежат към елементите на преходната група и много характеристики са сходни.Co може да образува карбид Co ₂ C с диамант при определени условия, като същевременно разпространява изключително тънък кобалтов филм върху повърхността на диаманта.По този начин Co може да намали вътрешното междинно напрежение между Co и диаманта и има значителна адхезия към диаманта в течната фаза, което го прави отличен свързващ материал.
Ролята на никела: В свързващото вещество на диамантените инструменти Ni е незаменим елемент.В сплавите на основата на Cu, добавянето на Ni може безкрайно да се разтвори с Cu, да укрепи матричната сплав, да потисне загубата на метал с ниска точка на топене и да увеличи якостта и устойчивостта на износване.Добавянето на Ni и Cu към Fe сплави може да понижи температурата на синтероване и да намали термичната корозия на свързаните метали върху диамантите.Изборът на подходяща комбинация от Fe и Ni може значително да подобри силата на задържане на Fe базирани свързващи вещества върху диаманти.
Ролята на мангана: В металните свързващи вещества манганът има подобен ефект на желязото, но има силна пропускливост и способност за деоксигениране и е склонен към окисление.Добавеното количество Mn обикновено не е високо и основното съображение е да се използва Mn за дезоксидация по време на синтероване на сплави.Останалият Mn може да участва в легирането и да укрепи матрицата.
Ролята на хрома: Металният хром е силен карбидообразуващ елемент и също така широко използван елемент.В матрицата на режещия диск с диамантен канал има достатъчно хром, за да има ефект на затихване на звука, който е свързан с енергията на активиране на Cr.Добавянето на малко количество Cr към матрицата на основата на Cu може да намали ъгъла на намокряне на сплавта на основата на мед към диаманта и да подобри здравината на свързване на сплавта на основата на мед към диаманта.
Ролята на титана: Титанът е силен карбидообразуващ елемент, който лесно се окислява и трудно се редуцира.В присъствието на кислород, Ti преференциално генерира TiO2 вместо TiC.Титановият метал е добър структурен материал със силна якост, по-малко намаляване на якостта при високи температури, устойчивост на топлина, устойчивост на корозия и висока точка на топене.Изследванията показват, че добавянето на подходящо количество титан към диамантената матрица на триона е от полза за подобряване на експлоатационния живот на триона.
2.Защо тялото на триона трябва да съответства на режещия камък?
Основните методи за раздробяване на скали по време на процеса на рязане с трион са раздробяване и раздробяване, както и голямо обемно срязване и раздробяване, допълнени от повърхностно смилане.Диамант с назъбена работна повърхност, който служи като режещ инструмент.Неговият режещ ръб е зоната на екструдиране, зоната на рязане е пред ръба, а зоната на смилане е на задния ръб.При високоскоростно рязане диамантените частици работят върху опората на матрицата.По време на процеса на рязане на камък, от една страна, диамантът претърпява графитизация, фрагментация и отделяне поради висока температура, генерирана от триене;От друга страна, матрицата се износва от триенето и ерозията на скали и каменен прах.Следователно въпросът за адаптивността между остриетата и скалите всъщност е въпросът за степента на износване между диаманта и матрицата.Характеристиката на инструмент, който работи нормално е, че загубата на диамант съответства на износването на матрицата, поддържайки диаманта в нормално състояние на режещ ръб, нито преждевременно отделяне, нито гладко и хлъзгаво шлайфане на диаманта, гарантирайки, че неговият ефект на шлифоване е напълно използван по време на работа, което води до това, че повече диаманти са в леко счупено и износено състояние.Ако здравината и устойчивостта на удар на избрания диамант са твърде ниски, това ще доведе до явлението "бръснене", а продължителността на живота на инструмента ще бъде ниска и пасивацията ще бъде тежка и дори трионът няма да се движи;Ако са избрани абразивни частици с прекалено висока якост, режещият ръб на абразивните частици ще изглежда в сплескан вид, което ще доведе до увеличаване на силата на рязане и намаляване на ефективността на обработка.
(1) Когато скоростта на износване на матрицата е по-голяма от тази на диаманта, това води до прекомерно диамантено рязане и преждевременно отделяне.Износоустойчивостта на тялото на триона е твърде ниска и животът на триона е кратък.
(2) Когато скоростта на износване на матрицата е по-малка от тази на диаманта, новият диамант не се излага лесно, след като диамантеният режещ ръб е износен, назъбванията нямат режещ ръб или режещият ръб е много нисък, повърхността на назъбванията са пасивирани, скоростта на рязане е бавна и е лесно да накарате дъската да падне, което да повлияе на качеството на обработка.
(3) Когато скоростта на износване на матрицата е равна на скоростта на износване на диаманта, това отразява съвместимостта на матрицата с шлифования камък.
Време на публикуване: 11 август 2023 г