نقش عناصر مختلف در کلاسور تیغه های اره الماسه

تیغه های اره الماسی با جوش دادن قطعات الماس به پایه (بدنه فولادی) ساخته می شوند. بخش های الماس از ذرات ساینده الماس ریز و پودر فلز در دمای بالا و فشار بالا ساخته شده اند. یکی از عوامل موثر بر عملکرد قطعات الماسی و تیغه‌های اره، عناصر فلزی در بایندر قطعات الماسی است.

این مقاله بر اساس بیش از بیست سال تجربه در ساخت ابزارهای الماسی، به طور خلاصه به بررسی نقش عناصر مختلف در بایندر قطعات تیغه اره الماس می پردازد.

 

 

مس و آلیاژهای مبتنی بر مس{0}}پرکاربردترین فلزات در چسباندن فلزی ابزارهای الماسی هستند که پودر مس الکترولیتی رایج‌ترین آنهاست. مس و آلیاژهای مبتنی بر مس- دارای دمای تف جوشی پایین، شکل پذیری و پخت پذیری خوب و حلالیت متقابل خوبی با سایر عناصر هستند. اگرچه مس به سختی الماس را خیس می کند، آلیاژهای مس با عناصر خاصی می توانند ترشوندگی آن را به الماس به میزان قابل توجهی بهبود بخشند. به عنوان مثال، آلیاژهای مس ساخته شده با یکی از عناصر تشکیل دهنده کاربید مانند کروم، تیتانیم، W، V، و آهن می‌توانند تا حد زیادی زاویه خیس شدن آلیاژ مس را نسبت به الماس کاهش دهند. مس می تواند محلول های جامد مختلفی را با نیکل، کبالت، منگنز، قلع و روی تشکیل دهد و فلز ماتریکس را تقویت کند.

 

 

 

قلع عنصری است که کشش سطحی آلیاژهای مایع را کاهش داده و در کاهش زاویه خیس شدن آلیاژهای مایع به الماس تأثیر دارد. این عنصری است که خیس شدن فلز بایندر به الماس را بهبود می بخشد، می تواند نقطه ذوب آلیاژ را کاهش دهد و شکل پذیری پرس را بهبود بخشد. بنابراین Sn به طور گسترده در کلاسورها استفاده می شود، اما استفاده از آن به دلیل ضریب انبساط حرارتی زیاد آن تا حدودی محدود است.

 

 

در ابزارهای الماس، روی و قلع شباهت های زیادی دارند، مانند نقطه ذوب پایین و تغییر شکل پذیری خوب. با این حال، روی به اندازه Sn در تغییر ترشوندگی به الماس موثر نیست. فلز روی فشار بخار بالایی دارد و به راحتی تبخیر می شود، بنابراین مقدار روی مصرفی باید به دقت کنترل شود.

 

 

 

آلومینیوم یک فلز سبک عالی و یک اکسید کننده خوب است. در 800 درجه , زاویه خیس شدن Al به الماس 75 درجه و در 1000 درجه , زاویه خیس شدن 10 درجه است . افزودن پودر آلومینیوم به چسب ابزارهای الماسی می تواند کاربیدهای Ti3AlC و ترکیبات بین فلزی TiAl را در آلیاژ ماتریکس تشکیل دهد.

 

 

آهن در چسباننده ها نقش دوگانه ای دارد: اولاً با الماس کاربیدهای سمنتیت را تشکیل می دهد. ثانیاً برای تقویت ماتریس با عناصر دیگر آلیاژ می شود. آهن نسبت به الماس ترشوندگی بهتری نسبت به مس و آلومینیوم دارد و چسبندگی آن به الماس بیشتر از کبالت است. علاوه بر این، حل کردن مقدار مناسب کربن در آلیاژ مبتنی بر Fe{2}}برای پیوند آن با الماس مفید است. یعنی حکاکی متوسط ​​الماس توسط آلیاژ مبتنی بر Fe{4}} می تواند نیروی پیوند بین بایندر و الماس را افزایش دهد. در تولید واقعی، سطح شکستگی تیغه اره عموماً الماس صاف و در معرض دید را نشان نمی دهد، بلکه لایه ای از آلیاژ را پوشانده است که تجلی نیروی پیوند تقویت شده است.

 

 

Co و Fe هر دو عناصر انتقالی با ویژگی های مشابه هستند. تحت شرایط خاص، Co می تواند کاربید Co2C را با الماس تشکیل دهد و سطح الماس را با یک لایه کبالت بسیار نازک بپوشاند. بنابراین، Co می تواند کشش سطحی را با الماس کاهش دهد و چسبندگی قوی به الماس در فاز مایع دارد، و Co را به یک ماده پیوند عالی تبدیل می کند.

 

 

نیکل دارای ساختار مکعبی مرکز-، شکل پذیری خوب، چقرمگی و مقاومت در برابر اکسیداسیون است. بی نهایت با مس قابل اختلاط است. نیکل عنصری است که آستنیتیزه شدن را ترویج می‌کند و می‌تواند ناحیه -فاز را گسترش دهد. با کربن به سختی واکنش می‌دهد، و واکنش سطحی با الماس به سختی در زمان پخت{5}در دمای بالا رخ می‌دهد. با این حال، نیکل مایع می تواند محکم به سطح الیاف کربن بچسبد و یک لایه بسیار نازک را تشکیل دهد.

 

در کلاسورهای ابزار الماس، نیکل یک عنصر ضروری است. در آلیاژهای مبتنی بر مس، افزودن نیکل امکان اختلاط بی‌نهایت با مس، تقویت آلیاژ ماتریس، جلوگیری از اتلاف فلزات با نقطه ذوب پایین، و افزایش چقرمگی و مقاومت در برابر سایش را فراهم می‌کند. افزودن نیکل و مس به آلیاژهای مبتنی بر Fe{5}}می‌تواند دمای تف جوشی را کاهش دهد، فرسایش حرارتی الماس توسط فلز پیوند دهنده را کاهش دهد، و انتخاب نسبت‌های مناسب آهن و نیکل می‌تواند تا حد زیادی نیروی نگهدارنده پایه Fe{6}}روی الماس را بهبود بخشد.

 

 

در چسب های فلزی، منگنز اثری مشابه آهن دارد، اما قابلیت نفوذ و اکسید زدایی قوی تری دارد و به راحتی اکسید می شود. به طور کلی مقدار منگنز اضافه شده زیاد نیست و عملکرد اکسید زدایی و تقویت ماتریکس را دارد.

 

 

 

کروم یک عنصر قوی-کاربید تشکیل دهنده است. در ماتریس تیغه‌های اره شیاردار الماسی، کروم می‌تواند نقش میرایی صدا را ایفا کند که مربوط به انرژی فعال‌سازی کروم است. افزودن مقدار کمی کروم به یک ماتریس مبتنی بر مس-می‌تواند زاویه خیس شدن آلیاژ مبتنی بر مس-به الماس را کاهش دهد و استحکام پیوند بین آلیاژ{6}}مس و الماس را بهبود بخشد.

 

 

تیتانیوم یک عنصر تشکیل دهنده قوی کاربید{0}}است که به راحتی اکسید می شود و کاهش آن دشوار است. در حضور اکسیژن، Ti ترجیحاً TiO2 را به جای TiC تشکیل می دهد. تیتانیوم فلزی یک ماده ساختاری خوب است که دارای ویژگی هایی مانند کاهش حداقل مقاومت در دماهای بالا، مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر خوردگی و نقطه ذوب بالا است. مطالعات نشان داده اند که افزودن مقدار مناسب تیتانیوم به ماتریس تیغه اره الماسی برای بهبود عمر مفید تیغه اره مفید است.

 

 

تنگستن یک عنصر تشکیل دهنده کاربید قوی است و می توان از آن به عنوان ماده چارچوب استفاده کرد. با رسوب مقدار مشخصی پودر تنگستن بر روی سطح الماس، پس از تف جوشی، WC، W3Co3V و W4Co2C بر روی سطح الماس تشکیل می شود. تنگستن سازگاری خوبی با سایر فلزات چسبنده مانند مس، کو، نیکل و آهن دارد.

 

 

 

 

عناصر خاکی کمیاب می توانند به طور موثر نقطه ذوب آلیاژ را کاهش دهند. La و Ce دارای اثرات اکسید زدایی، گوگرد زدایی و سم زدایی قوی هستند و از جداسازی اکسیدها، سولفیدها و نیتریدها در سطح مشترک جلوگیری می کنند. آنها می توانند مقاومت خمشی مواد را بهبود بخشند. در ماتریس‌های-Co یا خالص Co بالا، افزودن عنصر خاکی کمیاب Ce برای بهبود خواص مکانیکی ماتریس مفید است و افزودن مقدار کمی Ce (تقریباً 0.12 وزنی٪) به ماتریس مبتنی بر برنز- می‌تواند به نتایج خوبی دست یابد.

 

 

 

سیلیکون دارای ضریب انبساط خطی نزدیک به الماس است که کمتر از سایر فلزات است. در طول گرمایش و سرمایش اثرات حجم کمتری را نشان می دهد. سیلیکون سازگاری خوبی با الماس دارد. سیلیکون می تواند نقطه ذوب آلیاژ را کاهش دهد و توانایی اکسید زدایی قوی دارد.

شرکت Quanzhou Huice دارای بیش از بیست سال تجربه در تولید، ساخت و تحقیق و توسعه ابزارهای الماس است که متخصص در ساخت ابزارهای مختلف الماس است.

اکنون تماس بگیرید