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保持金刚石持续出刃的合金粉铁粉胎体是什么样的?

在前面几篇文章中,我们着重描述了选择胎体材料的各种缘由。今天世佳微尔的小编继续和大家聊聊需要保持金刚石持续出刃的 合金粉铁粉胎体究竟是什么样的?上一篇中我们说到影响产品性能的两个关键问题,弱化胎体的目的是加速胎体磨耗,使金刚石处于持续出刃的状态,但切割寿命会受到影响。


墙槽片


这就是世佳微尔在第一篇时所说的产品技术含量不高的分析判断,用一位哲人的话说:发现了问题就已经实现解决问题的80%了。确定从材料入手后,我们分解了构成基本配方材料的比例、属性及作用,再结合工艺来做出优选方案。在这个过程中我们采用了“减法”的方式,批判的审核每一种材料的应用价值,只有优选每种单质材料的最佳性能,才可能形成最优化的配方性能。

而构成常规胎体配方中的基本成分不外乎铁基(以铁粉为主)、铜基(单质粉或 合金粉为主)、钴基三基体系。如何才能实现构成胎体成分中性价比最佳化?让我们从了解金刚石工具和胎体材料的核心作用是什么开始,也就是金刚石工具的第一性原理是什么?

一般来说,作为金刚石工具的工作主体是金刚石的高硬度磨切、低硬度介质而实现工作效能的,而胎体材料的主要作用在于支撑工作面和把持住金刚石来实现持续做功的载体。作为承载体,除了要具备一定的硬度和密度,还应该具有一定程度的磨耗性,使金刚石持续的处于裸露状态。

胎体材料的磨耗应该与金刚石的磨耗保持同步平衡才是金刚石工具的最佳状态。

 那么问题来了,做为金刚石的载体材料有必要使用五种金属成分吗?有些厂家的胎体配方材料更是多达6~7种之多!难怪直接生产成本这么高。

作为切割中硬度介质的通用墙槽片,降低生产成本的关键是减少材料的种类以及选择更经济的材料,同时又具备工况条件下的效率需求,达到相对平衡的状态。

市场上众多厂家生产的墙槽片,胎体主要材料多为铁、钴、镍外加低熔点铜的大体配置,大家都应该了解,铁镍钴铜等在化学元素周期表中是相邻的金属,其物理性能也是非常相近的

烧结金属结合剂金刚石制品中常用元素主要有:Fe、Ni、Cu、Mn、Sn、Zn、Al、Co、Cr、W、Ti、Ce、La、Si等。以上各项金属材料的特性在金刚石胎体中的添加作用是否是必须的吗?我们可以简单的捋捋:

1、钴Co在胎体粘接剂中的行为

在特定条件下能和金刚石形成碳化物(Co₂C),同时又能与极薄的钴膜铺展在金刚石表面。钴既可降低钴和金刚石的内界面张力,液相下对金刚石又有较大的附着力(2550*10-7/c㎡),是铜的十倍。所以说钴是优秀的粘结剂材料。

 2、镍Ni在金刚石工具粘结剂中的行为

面心立方结构,有十分良好的延展性,韧性和抗氧化性,与铜可以无限互溶,镍是促成奥氏体化元素,扩大α相区,与C反应比较困难,高温烧结时与金刚石的内界面反应几乎不发生。在Cu基胎体合金,抑制低熔点金属流失,增加韧性和耐磨性。
在Fe基合金中加Ni和Cu,可以降低烧结温度,减轻粘结金属对金刚石的热蚀。选择Fe,Ni加入量的适当搭配,可以大大提高Fe基粘结剂对金刚石的把持力。

 3、铜Cu在金刚石工具粘结剂中的行为

铜基预合金之所以应用广泛,主要是铜基粘结剂(铜铁预合金、铜锡合金、黄铜等)有满意的综合性能,较低的烧结温度,好的成型性和可烧结性,及与其他各金属元素的相容性非常出色。

但Cu对金刚石几乎不润湿,与某些元素与铜的合金能使其对金刚石的润湿性得到大幅度的改善。如Cu和碳化物形成元素Cr,Ti,W,V,Fe等中的一种制成Cu合金,都可大大降低铜合金对金刚石的润湿角。

 

简单说来,不管是铁粉还是合金粉做金刚石工具的胎体材料,在做功时能抓得住金刚石的同时,又能让它合理的露出,这种状态下的工具是最好的,效率和寿命能都兼顾到, 世佳微尔的技术人员在不断的尝试,只为验证出更适合工具的材料粉末。

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