1.Kakšna je vloga vsakega elementa v vezivu matrice diamantnega lista žage?
Vloga bakra: Baker in zlitine na osnovi bakra so najpogosteje uporabljene kovine v diamantnih orodjih s kovinskim vezivom, pri čemer je najpogosteje uporabljen elektrolitski bakrov prah.Baker in zlitine na osnovi bakra se tako pogosto uporabljajo, ker imajo veziva na osnovi bakra zadovoljive celovite lastnosti: nižjo temperaturo sintranja, dobro sposobnost oblikovanja in sintranja ter možnost mešanja z drugimi elementi.Čeprav baker skoraj ne zmoči diamantov, lahko nekateri elementi in bakrove zlitine bistveno izboljšajo njihovo omočljivost proti diamantom.Enega od elementov, kot so Cr, Ti, W, V, Fe, ki tvorijo baker in karbide, je mogoče uporabiti za izdelavo bakrovih zlitin, kar lahko močno zmanjša kot omočenosti bakrovih zlitin na diamantih.Topnost bakra v železu ni visoka.Če je v železu preveč bakra, to močno zmanjša toplotno obdelovalnost in povzroči razpoke materiala.Baker lahko tvori različne trdne raztopine z nikljem, kobaltom, manganom, kositrom in cinkom, s čimer okrepi matrično kovino.
Funkcija kositra: kositer je element, ki zmanjšuje površinsko napetost tekočih zlitin in vpliva na zmanjšanje omočenega kota tekočih zlitin na diamantih.Je element, ki izboljša omočenost vezanih kovin na diamantih, zmanjša tališče zlitin in izboljša preoblikovalnost stiskanja.Tako se Sn pogosto uporablja v lepilih, vendar je njegova uporaba omejena zaradi velikega ekspanzijskega koeficienta.
Vloga cinka: V diamantnih orodjih imata Zn in Sn veliko podobnosti, kot sta nizko tališče in dobra deformabilnost, medtem ko Zn ni tako dober pri spreminjanju omočljivosti diamanta kot Sn.Parni tlak kovinskega Zn je zelo visok in ga je enostavno uplinjati, zato je pomembno biti pozoren na količino Zn, ki se uporablja v vezivih za diamantna orodja.
Vloga aluminija: Kovinski aluminij je odlična lahka kovina in dober deoksidant.Pri 800 ℃ je omočilni kot Al na diamantu 75 °, pri 1000 ℃ pa 10 °.Dodajanje aluminijevega prahu v vezivo diamantnega orodja lahko tvori karbidno fazo Ti Å AlC in intermetalno spojino TiAl v matrični zlitini.
Vloga železa: železo ima dvojno vlogo v vezivu, ena je tvorba naogljičenih karbidov z diamanti, druga pa legiranje z drugimi elementi za krepitev matrice.Močljivost železa in diamanta je boljša kot pri bakru in aluminiju, adhezija med železom in diamantom pa je večja kot pri kobaltu.Ko je ustrezna količina ogljika raztopljena v zlitinah na osnovi Fe, bo to koristno za njihovo lepljenje z diamanti.Zmerno jedkanje diamantov z zlitinami na osnovi Fe lahko poveča vezno silo med vezjo in diamantom.Površina loma ni gladka in gola, temveč prekrita s plastjo zlitine, kar je znak povečane sile vezi.
Vloga kobalta: Co in Fe spadata med elemente prehodne skupine in številne lastnosti so si podobne.Co lahko tvori karbid Co ₂ C z diamantom pod določenimi pogoji, hkrati pa na površino diamanta razširi izjemno tanek kobaltov film.Na ta način lahko Co zmanjša notranjo medfazno napetost med Co in diamantom ter ima znatno oprijem na diamant v tekoči fazi, zaradi česar je odličen vezni material.
Vloga niklja: V vezivu diamantnega orodja je Ni nepogrešljiv element.V zlitinah na osnovi Cu se lahko dodatek Ni neskončno raztopi s Cu, okrepi legiranje matrice, zmanjša izgubo kovine z nizkim tališčem in poveča žilavost in odpornost proti obrabi.Dodajanje Ni in Cu zlitinam Fe lahko zniža temperaturo sintranja in zmanjša toplotno korozijo vezanih kovin na diamantih.Izbira ustrezne kombinacije Fe in Ni lahko močno izboljša zadrževalno moč veziv na osnovi Fe na diamantih.
Vloga mangana: V kovinskih vezivih ima mangan podoben učinek kot železo, vendar ima močno prepustnost in sposobnost deoksigenacije ter je nagnjen k oksidaciji.Dodatna količina Mn na splošno ni visoka in glavna pozornost je uporaba Mn za dezoksidacijo med legiranjem s sintranjem.Preostali Mn lahko sodeluje pri legiranju in utrjuje matrico.
Vloga kroma: Kovinski krom je močan element, ki tvori karbid, in tudi široko uporabljen element.V matrici žaginega lista z diamantnimi utori je dovolj kroma za učinek dušenja zvoka, ki je povezan z aktivacijsko energijo Cr.Če dodate majhno količino Cr matrici na osnovi bakra, lahko zmanjšate omočilni kot zlitine na osnovi bakra in diamanta in izboljšate moč lepljenja zlitine na osnovi bakra na diamant.
Vloga titana: Titan je močan element, ki tvori karbid, ki ga je enostavno oksidirati in težko reducirati.V prisotnosti kisika Ti prednostno ustvarja TiO2 namesto TiC.Kovinski titan je dober konstrukcijski material z močno trdnostjo, manjšim zmanjšanjem trdnosti pri visokih temperaturah, toplotno odpornostjo, odpornostjo proti koroziji in visokim tališčem.Raziskave so pokazale, da je dodajanje ustrezne količine titana matrici diamantnega žaginega lista koristno za izboljšanje življenjske dobe žaginega lista.
2.Zakaj se mora telo žaginega lista ujemati z rezalnim kamnom?
Glavne metode drobljenja kamnin med postopkom rezanja z žaginim listom so lomljenje in drobljenje ter striženje in drobljenje velikega volumna, dopolnjeno s površinskim brušenjem.Diamant z nazobčano delovno površino, ki služi kot rezalno orodje.Njegov rezalni rob je območje iztiskanja, območje rezanja je pred robom, območje brušenja pa je na zadnjem robu.Pri rezanju z visoko hitrostjo diamantni delci delujejo na nosilcu matrice.Med postopkom rezanja kamna je na eni strani diamant podvržen grafitizaciji, fragmentaciji in ločevanju zaradi visoke temperature, ki nastane zaradi trenja;Po drugi strani pa se matrika obrabi zaradi trenja in erozije kamnin in kamenega prahu.Zato je vprašanje prilagodljivosti med žaginimi listi in kamenjem pravzaprav vprašanje stopnje obrabe med diamantom in matriko.Značilnost orodja, ki normalno deluje, je, da se izguba diamanta ujema z obrabo matrice, kar ohranja diamant v normalnem stanju rezalnega roba, niti prezgodnjega odstopanja niti gladkega in spolzkega brušenja diamanta, kar zagotavlja, da je njegov učinek brušenja v celoti izkoriščen med delovanjem, zaradi česar je več diamantov v rahlo zlomljenem in obrabljenem stanju.Če sta trdnost in odpornost na udarce izbranega diamanta prenizka, bo to privedlo do pojava "britja", življenjska doba orodja bo nizka in pasivizacija bo huda in celo žaga se ne bo premaknila;Če so izbrani abrazivni delci pretirano visoke trdnosti, bo rezalni rob abrazivnih delcev videti sploščen, kar bo povzročilo povečanje rezalne sile in zmanjšanje učinkovitosti obdelave.
(1) Ko je hitrost obrabe matrice večja od hitrosti obrabe diamanta, to vodi do prekomernega rezanja diamanta in prezgodnjega odstopanja.Odpornost proti obrabi telesa žaginega lista je prenizka in življenjska doba žaginega lista je kratka.
(2) Ko je hitrost obrabe matrice manjša od hitrosti obrabe diamanta, novega diamanta po obrabi diamantnega rezalnega roba ni zlahka izpostavljen, nazobčanja nimajo rezalnega roba ali pa je rezalni rob zelo nizek, površina zobci so pasivirani, hitrost rezanja je počasna in zlahka povzroči, da rezana plošča odpade, kar vpliva na kakovost obdelave.
(3) Ko je hitrost obrabe matrice enaka hitrosti obrabe diamanta, to odraža združljivost matrice z brušenim kamnom.
Čas objave: 11. avgusta 2023