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關(guān)于金剛石工具的原材料分類(lèi)說(shuō)明

文章出處: 作者: 人氣:2630 發(fā)表時(shí)間:2016/10/17

      除金剛石之外, 其它主要為粉末,這些粉末可以是金屬、非金屬,也可以是合金、化合物。

關(guān)于金剛石工具的原材料分類(lèi)說(shuō)明

      金剛石工具采用的粉末,不僅僅對(duì)化學(xué)成分有一 定的要求,而且對(duì)粉末顆粒的大小、形狀、松裝比重、壓制性、燒結(jié)性等也有不同的要求,這取決于金剛石工具的用途、品種、生產(chǎn)工藝等因素。

 

      常見(jiàn)制作金剛石工具的金屬粉料及特點(diǎn)

 

      (a)銅粉:電解法制取,顆粒形態(tài)為樹(shù)枝狀,玫瑰紅色, 氧化后顏色發(fā)暗,嚴(yán)重時(shí)變成黑色粉末。 作為結(jié)合劑材料,銅粉的主要優(yōu)點(diǎn)有:電解銅粉成型性好, 廣泛用于冷壓成型后燒結(jié);純銅對(duì)碳化物和骨架材料的相 容性很好,如W、WC;銅可與Sn、Zn、Mn、Ni、Ti等制成 性能優(yōu)異的合金,價(jià)格遠(yuǎn)低于鈷粉。

 

      (b)鐵粉:有還原鐵粉、電解鐵粉和羰基鐵粉,顧名思 義還原鐵粉用還原法制取 ,電解鐵粉電解法制取,羰基 鐵粉通過(guò)熱離解羰基化合物制取。作為結(jié)合劑材料,鐵粉 的優(yōu)點(diǎn)有:價(jià)格低,與金剛石有好的潤(rùn)濕性;與骨架材料 (WC)的相容性很好;一定溫度燒結(jié)時(shí)鐵對(duì)金剛石的輕度刻蝕并不損失金剛石的強(qiáng)度,反而會(huì)提高金剛石在胎體中的把持力??涛g作用實(shí)質(zhì)是金剛石中的碳原子溶入鐵中并向其中擴(kuò)散的過(guò)程,金剛石未發(fā)生結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度變化。

 

      (c)鈷粉:不規(guī)則海綿狀,還原法制取,作為粘結(jié)劑,其綜合性能最好。是一種優(yōu)異的粘結(jié)劑材料,國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家用的較多,其主要優(yōu)點(diǎn)有:優(yōu)良的成型性和可燒結(jié)性;可使胎體的抗彎強(qiáng)度提高;和金剛石的粘結(jié)力大,潤(rùn)濕性好;胎體的韌性好、自銳性好。由于價(jià)格昂貴,國(guó)內(nèi)以鐵代鈷的研究很多,選擇合適的粉末、合理的燒結(jié)工藝可獲得鈷基粘結(jié)劑相似的性能。鈷的缺點(diǎn)是:價(jià)格昂貴;松裝密度太小,易造成投料困難。另外使壓制磨具設(shè)計(jì)寬度和高度變大,手裝料熱壓模具高度加大,從而使模具成本提高。

 

      (d)鎳粉:不規(guī)則樹(shù)枝狀,電解法制取。優(yōu)點(diǎn):適于制作 重載荷下作用的工具,具有出色的強(qiáng)韌性;可以減少鐵銅 基胎體的燒結(jié)損失(銅鎳無(wú)限互溶);鎳與鐵、鈷搭配可 以得到另人滿(mǎn)意的綜合性能,如小的變形和適度耐磨性。 接近或達(dá)到鈷基胎體的性能。

 

      (e)錫粉:顆粒呈滴狀,灰白色粉末,易氧化,氧化后 呈黃色,霧化法制取。錫粉在粘結(jié)劑中的作用是:改善胎 體的可燒結(jié)性(降低熔點(diǎn));易形成金屬間化合物,可以 改善磨損性能和變形性;適宜添加到壓制成型胎體中,燒 結(jié)熔化后的毛細(xì)現(xiàn)象使胎體收縮,從而增加胎體的致密性; 降低液態(tài)合金的表面張力,改善合金對(duì)金剛石的潤(rùn)濕性。 其缺點(diǎn)是:加入量太多,易造成流失。

 

      (f)鎢粉:青黑色,微米級(jí)粉末,還原法制取,鎢與銅、 鐵、鈷、鎳都有較好的相容性;燒結(jié)時(shí)在金剛石表面生成 WC,但金剛石表面不發(fā)生石墨化;增加胎體的耐磨性,減 少變形;作為骨架材料,耐磨性不如WC,但可使胎體的韌 性增加。不足是燒結(jié)坯的空隙度較大,要提高燒結(jié)的密度 必須提高溫度和壓力

 

      (g)碳化鎢: 黑色,無(wú)機(jī)械夾雜物,多孔海綿狀,還原 法制取。須化驗(yàn)雜質(zhì)硫含量,硫易導(dǎo)致燒結(jié)斷面發(fā)黑(燒 結(jié)時(shí)生成硫化物),大大降低刀頭的強(qiáng)度。鎢和碳化鎢主要作為骨架材料加入胎體中,以提高胎體的耐磨性,含量過(guò)高易使胎體的脆性加大。

 

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