1.Koja je uloga svakog elementa u vezivu matrice dijamantnog lista pile?
Uloga bakra: Bakar i legure na bazi bakra najčešće su korišteni metali u dijamantnim alatima za vezivanje metala, a najčešće se koristi elektrolitski bakreni prah.Bakar i legure na bazi bakra toliko su široko korišteni jer veziva na bazi bakra imaju zadovoljavajuća sveobuhvatna svojstva: nižu temperaturu sinteriranja, dobru sposobnost oblikovanja i sinteriranja te mogućnost miješanja s drugim elementima.Iako bakar teško vlaži dijamante, određeni elementi i legure bakra mogu značajno poboljšati njihovu sposobnost vlaženja prema dijamantima.Jedan od elemenata kao što su Cr, Ti, W, V, Fe koji tvore bakar i karbide može se koristiti za izradu bakrenih legura, što može uvelike smanjiti kut vlaženja bakrenih legura na dijamantima.Topivost bakra u željezu nije velika.Ako u željezu postoji višak bakra, to naglo smanjuje toplinsku obradivost i uzrokuje pucanje materijala.Bakar može tvoriti različite čvrste otopine s niklom, kobaltom, manganom, kositrom i cinkom, ojačavajući matrični metal.
Funkcija kositra: Kositar je element koji smanjuje površinsku napetost tekućih legura i utječe na smanjenje kuta vlaženja tekućih legura na dijamantima.To je element koji poboljšava vlaženje vezanih metala na dijamantima, smanjuje točku taljenja legura i poboljšava sposobnost prešanja.Stoga se Sn široko koristi u ljepilima, ali je njegova upotreba ograničena zbog velikog koeficijenta širenja.
Uloga cinka: U dijamantnim alatima, Zn i Sn imaju mnogo sličnosti, kao što je nisko talište i dobra deformabilnost, dok Zn nije tako dobar u promjeni močivosti dijamanta kao Sn.Tlak pare metalnog Zn je vrlo visok i lako se rasplinjava, stoga je važno obratiti pozornost na količinu Zn koja se koristi u vezivima za dijamantne alate.
Uloga aluminija: Metalni aluminij je izvrstan laki metal i dobar dezoksidant.Na 800 ℃, kut vlaženja Al na dijamantu je 75 °, a na 1000 ℃, kut vlaženja je 10 °.Dodavanjem aluminijskog praha u vezivo dijamantnih alata može se formirati karbidna faza Ti Å AlC i intermetalni spoj TiAl u matričnoj leguri.
Uloga željeza: Željezo ima dvojaku ulogu u vezivu, jedna je da formira pougljeničene karbide s dijamantima, a druga je da legira s drugim elementima za jačanje matrice.Močljivost željeza i dijamanta bolja je nego kod bakra i aluminija, a adhezija između željeza i dijamanta veća je nego kod kobalta.Kada se odgovarajuća količina ugljika otopi u legurama na bazi Fe, to će biti korisno za njihovo vezivanje s dijamantima.Umjereno jetkanje dijamanata legurama na bazi Fe može povećati snagu vezivanja između veze i dijamanta.Površina loma nije glatka i gola, već prekrivena slojem legure, što je znak pojačane sile vezivanja.
Uloga kobalta: Co i Fe pripadaju elementima prijelazne skupine, a mnoga su svojstva slična.Co može formirati karbid Co ₂ C s dijamantom pod određenim uvjetima, dok također širi izuzetno tanak kobaltni film na površini dijamanta.Na taj način, Co može smanjiti unutarnju međupovršinsku napetost između Co i dijamanta i ima značajno djelovanje prianjanja na dijamant u tekućoj fazi, što ga čini izvrsnim veznim materijalom.
Uloga nikla: U vezivu dijamantnog alata Ni je neizostavan element.U legurama na bazi Cu, dodatak Ni može se beskonačno otopiti s Cu, ojačati legiranje matrice, suzbiti gubitak metala niske točke taljenja i povećati žilavost i otpornost na trošenje.Dodavanje Ni i Cu legurama Fe može sniziti temperaturu sinteriranja i smanjiti toplinsku koroziju vezanih metala na dijamantima.Odabirom odgovarajuće kombinacije Fe i Ni može se znatno poboljšati moć držanja veziva na bazi Fe na dijamantima.
Uloga mangana: U metalnim vezivima, mangan ima sličan učinak kao željezo, ali ima jaku propusnost i sposobnost deoksigenacije, te je sklon oksidaciji.Dodatna količina Mn općenito nije visoka, a glavno razmatranje je korištenje Mn za deoksidaciju tijekom sinteriranja legure.Preostali Mn može sudjelovati u legiranju i ojačati matricu.
Uloga kroma: Metalni krom je jak element koji stvara karbid i također se široko koristi.U matrici lista pile s dijamantnim utorima ima dovoljno kroma da ima učinak prigušenja zvuka, što je povezano s aktivacijskom energijom Cr.Dodavanje male količine Cr u matricu na bazi bakra može smanjiti kut vlaženja legure na bazi bakra s dijamantom i poboljšati snagu vezivanja legure na bazi bakra s dijamantom.
Uloga titana: Titan je jak karbidni element koji se lako oksidira i teško reducira.U prisutnosti kisika, Ti preferirano stvara TiO2 umjesto TiC.Metalni titan je dobar strukturni materijal s velikom čvrstoćom, manjim smanjenjem čvrstoće na visokim temperaturama, otpornošću na toplinu, otpornošću na koroziju i visokim talištem.Istraživanja su pokazala da je dodavanje odgovarajuće količine titana u matricu dijamantnog lista pile korisno za produljenje životnog vijeka lista pile.
2.Zašto bi tijelo oštrice pile trebalo odgovarati reznom kamenu?
Glavne metode fragmentacije stijene tijekom procesa rezanja oštricom pile su lomljenje i drobljenje, kao i smicanje velikog volumena i fragmentacija, dopunjeno površinskim brušenjem.Dijamant s nazubljenom radnom površinom koji služi kao alat za rezanje.Njegov rezni rub je područje ekstruzije, područje rezanja je ispred ruba, a područje brušenja je na stražnjem rubu.Kod rezanja velikom brzinom, dijamantne čestice rade na nosaču matrice.Tijekom procesa rezanja kamena, s jedne strane, dijamant prolazi kroz grafitizaciju, fragmentaciju i odvajanje zbog visoke temperature nastale trenjem;S druge strane, matriks se troši trenjem i erozijom stijena i kamenog praha.Stoga je pitanje prilagodljivosti između oštrica pile i stijena zapravo pitanje stope trošenja između dijamanta i matrice.Karakteristika alata koji normalno radi je da gubitak dijamanta odgovara istrošenosti matrice, održavajući dijamant u normalnom stanju rezne oštrice, niti prerano odvajanje niti glatko i sklisko brušenje dijamanta, osiguravajući da je njegov učinak brušenja u potpunosti iskorišten tijekom rada, što dovodi do toga da je više dijamanata u blago slomljenom i istrošenom stanju.Ako su čvrstoća i otpornost na udar odabranog dijamanta preniske, to će dovesti do fenomena "brijanja", a životni vijek alata bit će nizak i pasivizacija će biti jaka, pa čak i piljenje se neće pomaknuti;Ako se odaberu abrazivne čestice pretjerano velike čvrstoće, rezni rub abrazivnih čestica će se pojaviti u spljoštenom stanju, što će rezultirati povećanjem sile rezanja i smanjenjem učinkovitosti obrade.
(1) Kada je brzina trošenja matrice veća od brzine trošenja dijamanta, to dovodi do pretjeranog rezanja dijamanta i preranog odvajanja.Otpornost na habanje tijela lista pile je preniska, a vijek trajanja lista pile je kratak.
(2) Kada je brzina trošenja matrice manja od brzine dijamanta, novi dijamant nije lako izložen nakon što se dijamantni rezni rub istroši, nazubljeni dijelovi nemaju rezni rub ili je rezni rub vrlo nizak, površina nazubljeni su pasivizirani, brzina rezanja je spora i lako je uzrokovati da rezana ploča padne, što utječe na kvalitetu obrade.
(3) Kada je brzina trošenja matrice jednaka brzini trošenja dijamanta, to odražava kompatibilnost matrice s brušenim kamenom.
Vrijeme objave: 11. kolovoza 2023