Kunstig enkrystal diamant blev gradvist udviklet efter 1950'erne.Det er syntetiseret af grafit som råmateriale, tilsat en katalysator og udsat for høj temperatur og ultrahøjt tryk.Kunstig polykrystallinsk diamant (PCD) er et polykrystallinsk materiale dannet ved polymerisation af diamantpulver ved hjælp af metalbindere såsom Co, Ni osv. Kunstig polykrystallinsk diamant er en speciel type pulvermetallurgisk produkt, som trækker på nogle metoder og midler til konventionelt pulver metallurgi i sin fremstillingsmetode.
Under sintringsprocessen dannes der på grund af tilsætningen af additiver en bindingsbro, der hovedsageligt består af Co, Mo, W, WC og Ni, mellem PCD-krystaller, og diamanter er fast indlejret i den robuste ramme dannet af bindingsbroen.Metalbinderens funktion er at holde diamanten fast og udnytte dens skæreeffektivitet fuldt ud.På grund af den frie fordeling af korn i forskellige retninger er det desuden vanskeligt for revner at forplante sig fra et korn til et andet, hvilket i høj grad forbedrer styrken og sejheden af PCD.
I dette nummer vil vi kort opsummere nogle af kendetegnene vedPCD-indsats.
1. Ultra høj hårdhed og slidstyrke: uovertruffen i naturen, materialer har en hårdhed på op til 10000HV, og deres slidstyrke er næsten hundrede gange højere end hårdmetal skær;
2. Hårdheden, slidstyrken, mikrostyrken, vanskeligheden ved slibning og friktionskoefficienten mellem anisotrope enkeltkrystal diamantkrystaller og emnematerialer varierer meget i forskellige krystalplaner og orienteringer.Derfor, når man designer og fremstiller enkeltkrystal diamantværktøjer, er det nødvendigt at vælge krystalretningen korrekt, og krystalorientering skal udføres for diamantråmaterialer.Udvælgelsen af de forreste og bageste skæreflader på PCD-skæreværktøjer er et vigtigt spørgsmål ved design af enkeltkrystal PCD-drejebænkeværktøjer;
3. Lav friktionskoefficient: Diamantskær har en lavere friktionskoefficient ved bearbejdning af nogle ikke-jernholdige metalmaterialer sammenlignet med andre skær, hvilket er omkring halvdelen af det for karbider, normalt omkring 0,2.
4. PCD skærkanten er meget skarp, og skærkantens stumpe radius kan generelt nå 0,1-0,5um.Og naturlige enkeltkrystal diamantværktøjer kan bruges i området 0,002-0,005um.Derfor kan naturlige diamantværktøjer udføre ultratynd skæring og ultra-præcisionsbearbejdning.
5. Den termiske udvidelseskoefficient for diamant med lavere termisk udvidelseskoefficient er mindre end den for cementeret carbid, ca. 1/10 af højhastighedsstål.Derfor producerer diamantskæreværktøjer ikke væsentlig termisk deformation, hvilket betyder, at ændringen i værktøjsstørrelse forårsaget af skærevarme er minimal, hvilket er særligt vigtigt for præcisions- og ultrapræcisionsbearbejdning med høje dimensionelle præcisionskrav.
Anvendelse af diamantskærende værktøjer
PCD-indsatsbruges mest til højhastighedsskæring/boring/fræsning af ikke-jernholdige metaller og ikke-jernholdige metalmaterialer, velegnet til behandling af forskellige slidbestandige ikke-metalliske materialer såsom glasfiber og keramiske materialer;Forskellige ikke-jernholdige metaller: aluminium, titanium, silicium, magnesium, etc., samt forskellige ikke-jernholdige metalbearbejdningsprocesser;
Ulemper: dårlig termisk stabilitet.Selvom det er skæreværktøjet med den højeste hårdhed, er dets begrænsede tilstand under 700 ℃.Når skæretemperaturen overstiger 700 ℃, vil den miste sin oprindelige ultrahøje hårdhed.Derfor er diamantværktøj ikke egnet til bearbejdning af jernholdige metaller.På grund af den dårlige kemiske stabilitet af diamanter vil kulstofelementet i diamanter interagere med jernatomer ved høje temperaturer og vil blive omdannet til grafitstruktur, hvilket i høj grad øger skaderne på værktøjer.
Indlægstid: 17. maj 2023