Erinevate elementide rollid teemantsaelehed sideaines

Teemantsaelehed valmistatakse teemantsegmentide keevitamisel alusele (terasest korpusega). Teemandisegmendid on valmistatud peentest teemant-abrasiivsetest osakestest ja metallipulbrist kõrgel temperatuuril ja kõrgel rõhul. Üks teemantsegmentide ja saelehtede jõudlust mõjutav tegur on teemantsegmentide sideaine metallelemendid.

See artikkel, mis põhineb üle kahekümneaastasel teemanttööriistade valmistamise kogemusel, analüüsib lühidalt erinevate elementide rolli teemantsae tera segmentide sideaines.

 

 

Vask ja vase{0}}põhised sulamid on teemanttööriistade metallsideainetes kõige laialdasemalt kasutatavad metallid, kusjuures kõige levinum on elektrolüütiline vasepulber. Vasel ja vase{2}}põhistel sulamitel on madal paagutamistemperatuur, hea vormitavus ja paagutatavus ning hea vastastikune lahustuvus teiste elementidega. Kuigi vask peaaegu ei niisuta teemanti, võivad vasesulamid teatud elementidega oluliselt parandada selle märguvust teemandiks. Näiteks võivad vasesulamid, mis on valmistatud ühest karbiidi{5}}moodustavast elemendist, nagu Cr, Ti, W, V ja Fe, oluliselt vähendada vasesulami ja teemandi märgamisnurka. Vask võib moodustada erinevaid tahkeid lahuseid nikli, koobalti, mangaani, tina ja tsingiga, tugevdades maatriksmetalli.

 

 

 

Tina on element, mis vähendab vedelate sulamite pindpinevust ja vähendab vedelate sulamite märgumisnurka teemandiks. See on element, mis parandab sideaine metalli märgumist teemandiks, võib alandada sulami sulamistemperatuuri ja parandada pressvormitavust. Seetõttu kasutatakse Sn laialdaselt sideainetes, kuid selle kasutamine on mõnevõrra piiratud selle suure soojuspaisumisteguri tõttu.

 

 

Teemanttööriistades on Zn ja Sn palju sarnasusi, näiteks madal sulamistemperatuur ja hea deformeeritavus. Zn ei ole aga teemandiks märguvuse muutmisel nii tõhus kui Sn. Metallilisel Zn-il on kõrge aururõhk ja see aurustub kergesti, seetõttu tuleks kasutatava Zn-i kogust hoolikalt kontrollida.

 

 

 

Alumiinium on suurepärane kergmetall ja hea deoksüdeerija. 800 kraadi juures on Al-i ja teemandi märgamisnurk 75 kraadi ja 1000 kraadi juures on märgumisnurk 10 kraadi. Alumiiniumipulbri lisamine teemanttööriistade sideainele võib moodustada maatriksisulamis karbiide Ti3AlC ja intermetallilisi ühendeid TiAl.

 

 

Raual on sideainetes kahekordne roll: esiteks moodustab see teemandiga tsementiitkarbiide; teiseks sulab see maatriksi tugevdamiseks teiste elementidega. Raud märgub paremini teemandiga kui vask ja alumiinium ning selle adhesioon teemandiga on parem kui koobaltil. Lisaks on sobiva koguse süsiniku lahustamine Fe-põhises sulamis kasulik selle sidumisel teemandiga. See tähendab, et teemandi mõõdukas söövitamine Fe-põhise sulamiga võib suurendada sideaine ja teemandi vahelist sidejõudu. Tegelikus tootmises ei paista saelehe purunemispinnal üldiselt siledat, paljastatud teemanti, vaid pigem seda katvat sulamikihti, mis on tugevdatud sidumisjõu ilming.

 

 

Co ja Fe on mõlemad sarnaste omadustega üleminekuelemendid. Teatud tingimustes võib Co moodustada teemandiga karbiidi Co2C ja katta teemantpinna üliõhukese koobaltkilega. Seega võib Co vähendada liidese pinget teemandiga ja sellel on vedelas faasis teemandiga tugev nakkumine, muutes Co suurepäraseks sidematerjaliks.

 

 

Niklil on näo{0}}keskne kuubikujuline struktuur, hea plastilisus, sitkus ja oksüdatsioonikindlus. See seguneb lõpmatult vasega. Nikkel on element, mis soodustab austenitiseerumist ja võib laiendada -faasipiirkonda. See reageerib süsinikuga raskelt ja liidese reaktsioon teemandiga ei toimu kõrgel temperatuuril{5}}paagutamisel peaaegu üldse. Vedel Ni võib aga kindlalt kinnituda süsinikkiudude pinnale, moodustades üliõhukese kile.

 

Teemanttööriistade sideainetes on Ni asendamatu element. Cu-põhistes sulamites võimaldab Ni lisamine Cu-ga lõputult seguneda, tugevdades maatriksisulamit, takistades madala -sulamistemperatuuriga-metallide kadu ning suurendades sitkust ja kulumiskindlust. Ni ja Cu lisamine Fe-põhistele sulamitele võib alandada paagutamistemperatuuri, vähendada teemandi termilist erosiooni sidemetalli poolt ning Fe ja Ni sobivate vahekordade valimine võib oluliselt parandada Fe-põhise sideaine hoidejõudu teemandil.

 

 

Metalli sideainetes on mangaanil sarnane toime rauaga, kuid sellel on tugevam läbitungimis- ja deoksüdatsioonivõime ning see oksüdeerub kergesti. Üldiselt ei ole lisatud Mn kogus suur ning sellel on deoksüdatsiooni ja maatriksi tugevdamise funktsioon.

 

 

 

Kroom on tugev karbiidi{0}}moodustav element. Teemantsoontega saelehtede maatriksis võib kroom mängida heli-summutavat rolli, mis on seotud Cr aktivatsioonienergiaga. Väikese koguse Cr lisamine Cu-põhisele maatriksile võib vähendada vase-põhise sulami ja teemandi märgamisnurka ning parandada vase-põhise sulami ja teemandi vahelist sidumistugevust.

 

 

Titaan on tugevalt karbiidi{0}}moodustav element, mis oksüdeerub kergesti ja mida on raske redutseerida. Hapniku juuresolekul moodustab Ti eelistatavalt TiO kui TiC. Metallist titaan on hea konstruktsioonimaterjal, millel on sellised omadused nagu minimaalne tugevuse vähenemine kõrgel temperatuuril, kuumakindlus, korrosioonikindlus ja kõrge sulamistemperatuur. Uuringud on näidanud, et sobiva koguse titaani lisamine teemantsae tera maatriksile on kasulik saelehe kasutusea pikendamiseks.

 

 

Volfram on tugev karbiidi{0}}moodustav element ja seda saab kasutada karkassi materjalina. Teatud koguse volframipulbri sadestamisel teemantpinnale moodustub pärast paagutamist teemantpinnale WC, W3Co3V ja W₄Co₂C. Volframil on hea ühilduvus teiste sideainemetallidega, nagu Cu, Co, Ni ja Fe.

 

 

 

 

Haruldased muldmetallid võivad sulami sulamistemperatuuri tõhusalt alandada; La ja Ce omavad tugevat desoksüdeerivat, väävlit eemaldavat ja ammoniaaki eemaldavat toimet, mis pärsivad oksiidide, sulfiidide ja nitriidide segregatsiooni piirpinnal; need võivad parandada materjali paindetugevust; kõrge -Co või puhta Co maatriksites on haruldaste muldmetallide elemendi Ce lisamine kasulik maatriksi mehaaniliste omaduste parandamiseks ja väikese koguse Ce (umbes 0,12 massiprotsenti) lisamine pronksi{2}}põhisele maatriksile võib saavutada häid tulemusi.

 

 

 

Ränil on teemandile lähedane lineaarne paisumistegur, mis on madalam kui teistel metallidel; sellel on kuumutamisel ja jahutamisel väiksemad mahuefektid; ränil on hea ühilduvus teemantidega; räni võib alandada sulami sulamistemperatuuri ja sellel on tugev deoksüdatsioonivõime.

Quanzhou Huice ettevõttel on üle kahekümne aasta kogemusi teemanttööriistade tootmise, valmistamise ning uurimise ja arendamise vallas, mis on spetsialiseerunud erinevate teemanttööriistade valmistamisele.

Võtke kohe ühendust