1.Jaká je role každého prvku v matricovém pojivu diamantového pilového kotouče?
Úloha mědi: Měď a slitiny na bázi mědi jsou nejběžněji používanými kovy v diamantových nástrojích na pojivo kovů, přičemž nejběžněji se používá elektrolytický měděný prášek.Měď a slitiny na bázi mědi jsou tak široce používány, protože pojiva na bázi mědi mají uspokojivé komplexní vlastnosti: nižší teplotu slinování, dobrou tvarovatelnost a slinovatelnost a mísitelnost s jinými prvky.Ačkoli měď diamanty téměř nesmáčí, určité prvky a slitiny mědi mohou výrazně zlepšit jejich smáčitelnost vůči diamantům.Jeden z prvků, jako je Cr, Ti, W, V, Fe, které tvoří měď a karbidy, lze použít k výrobě slitin mědi, což může výrazně snížit úhel smáčení slitin mědi na diamantech.Rozpustnost mědi v železe není vysoká.Pokud je v železe nadbytek mědi, prudce snižuje tepelnou zpracovatelnost a způsobuje praskání materiálu.Měď může tvořit různé pevné roztoky s niklem, kobaltem, manganem, cínem a zinkem, které zpevňují matricový kov.
Funkce cínu: Cín je prvek, který snižuje povrchové napětí tekutých slitin a má vliv na snížení úhlu smáčení tekutých slitin na diamantech.Jde o prvek, který zlepšuje smáčení lepených kovů na diamantech, snižuje bod tavení slitin a zlepšuje tvařitelnost lisování.Sn je tedy široce používán v lepidlech, ale jeho použití je omezené kvůli jeho velkému koeficientu roztažnosti.
Úloha zinku: V diamantových nástrojích mají Zn a Sn mnoho podobností, jako je nízký bod tání a dobrá deformovatelnost, zatímco Zn není tak dobrý ve změně smáčivosti diamantu jako Sn.Tenze par kovu Zn je velmi vysoká a snadno se zplynuje, proto je důležité věnovat pozornost množství Zn použitého v pojivech diamantových nástrojů.
Role hliníku: Kovový hliník je vynikající lehký kov a dobrý deoxidátor.Při 800 ℃ je úhel smáčení Al na diamantu 75 ° a při 1000 ℃ je úhel smáčení 10 °.Přidání hliníkového prášku do pojiva diamantových nástrojů může vytvořit karbidovou fázi Ti Å AlC a intermetalickou sloučeninu TiAl v matricové slitině.
Úloha železa: Železo má dvojí roli v pojivu, jednou je vytvářet nauhličované karbidy s diamanty a druhou je legovat s jinými prvky za účelem zpevnění matrice.Smáčivost železa a diamantu je lepší než u mědi a hliníku a adhezní práce mezi železem a diamantem je vyšší než u kobaltu.Když je ve slitinách na bázi Fe rozpuštěno přiměřené množství uhlíku, bude to výhodné pro jejich spojení s diamanty.Mírné leptání diamantů slitinami na bázi Fe může zvýšit vazebnou sílu mezi vazbou a diamantem.Lomová plocha není hladká a holá, ale pokrytá vrstvou slitiny, která je známkou zvýšené lepicí síly.
Úloha kobaltu: Co a Fe patří k prvkům přechodné skupiny a mnoho charakteristik je podobných.Co může za specifických podmínek tvořit s diamantem karbid Co ₂ C a zároveň nanášet extrémně tenký kobaltový film na povrch diamantu.Tímto způsobem může Co snížit vnitřní mezipovrchové napětí mezi Co a diamantem a má významnou adhezní práci k diamantu v kapalné fázi, což z něj činí vynikající spojovací materiál.
Úloha niklu: V pojivu diamantových nástrojů je Ni nepostradatelným prvkem.Ve slitinách na bázi Cu se přidání Ni může nekonečně rozpouštět s Cu, zpevnit legování matrice, potlačit ztrátu kovu s nízkou teplotou tání a zvýšit houževnatost a odolnost proti opotřebení.Přidání slitin Ni a Cu do Fe může snížit teplotu spékání a snížit tepelnou korozi lepených kovů na diamantech.Výběr vhodné kombinace Fe a Ni může výrazně zlepšit přídržnou sílu pojiv na bázi Fe na diamantech.
Úloha manganu: V kovových pojivech má mangan podobný účinek jako železo, ale má silnou propustnost a deoxygenační schopnost a je náchylný k oxidaci.Přidané množství Mn není obecně vysoké a hlavní úvahou je použití Mn pro dezoxidaci během slinování.Zbývající Mn se může podílet na legování a zpevňovat matrici.
Role chrómu: Kovový chrom je silný karbidotvorný prvek a také široce používaný prvek.V matrici pilového kotouče s diamantovou drážkou je dostatek chrómu, aby měl účinek tlumení zvuku, což souvisí s aktivační energií Cr.Přidání malého množství Cr do matrice na bázi Cu může snížit úhel smáčení slitiny na bázi mědi k diamantu a zlepšit pevnost vazby slitiny na bázi mědi k diamantu.
Úloha titanu: Titan je silný karbid tvořící prvek, který se snadno oxiduje a obtížně redukuje.V přítomnosti kyslíku Ti přednostně generuje Ti02 místo TiC.Titanový kov je dobrý konstrukční materiál se silnou pevností, menším snížením pevnosti při vysokých teplotách, tepelnou odolností, odolností proti korozi a vysokým bodem tání.Výzkum ukázal, že přidání vhodného množství titanu do matrice diamantového pilového kotouče je výhodné pro zlepšení životnosti pilového kotouče.
2.Proč by se tělo pilového kotouče mělo shodovat s řezným kamenem?
Hlavními metodami fragmentace horniny při procesu řezání pilového kotouče jsou lámání a drcení, dále velkoobjemový smyk a fragmentace, doplněné o povrchové broušení.Diamant s vroubkovanou pracovní plochou, který slouží jako řezný nástroj.Jeho řezná hrana je oblast vytlačování, oblast řezu je před hranou a oblast broušení je na zadní hraně.Při vysokorychlostním řezání pracují diamantové částice na podpoře matrice.Během procesu řezání kamene na jedné straně diamant podléhá grafitizaci, fragmentaci a oddělení v důsledku vysoké teploty generované třením;Na druhé straně se matrice opotřebovává třením a erozí hornin a horninového prachu.Proto je otázka adaptability mezi pilovými listy a horninami ve skutečnosti otázkou rychlosti opotřebení mezi diamantem a matricí.Charakteristickým rysem nástroje, který funguje normálně, je, že ztráta diamantu odpovídá opotřebení matrice, udržuje diamant v normálním stavu řezné hrany, nedochází k předčasnému oddělení ani k hladkému a kluzkému broušení diamantu, což zajišťuje, že jeho brusný účinek je plně využit během provozu, což má za následek, že více diamantů je v mírně zlomeném a opotřebovaném stavu.Pokud je pevnost a odolnost vybraného diamantu proti nárazu příliš nízká, povede to k jevu „holení“ a životnost nástroje bude nízká a pasivace bude těžká a dokonce ani řezání se nepohne;Pokud jsou vybrány brusné částice s nadměrně vysokou pevností, řezná hrana brusných částic se objeví ve zploštělém stavu, což má za následek zvýšení řezné síly a snížení účinnosti zpracování.
(1) Když je rychlost opotřebení matrice větší než rychlost diamantu, vede to k nadměrnému řezání diamantem a předčasnému oddělení.Odolnost těla pilového kotouče proti opotřebení je příliš nízká a životnost pilového kotouče je krátká.
(2) Když je rychlost opotřebení matrice nižší než rychlost diamantu, nový diamant není po opotřebení diamantového ostří snadno odkryt, vroubkování nemá ostří nebo je ostří velmi nízké, povrch ozubení je pasivováno, rychlost řezání je pomalá a je snadné způsobit odpadnutí řezané desky, což má vliv na kvalitu zpracování.
(3) Když je rychlost opotřebení matrice rovna rychlosti opotřebení diamantu, odráží to kompatibilitu matrice s broušeným kamenem.
Čas odeslání: 11. srpna 2023