Konstgjord enkristalldiamant utvecklades gradvis efter 1950-talet.Den syntetiseras från grafit som råmaterial, tillsätts med en katalysator och utsätts för hög temperatur och ultrahögt tryck.Konstgjord polykristallin diamant (PCD) är ett polykristallint material som bildas genom polymerisation av diamantpulver med hjälp av metallbindemedel som Co, Ni, etc. Konstgjord polykristallin diamant är en speciell typ av pulvermetallurgisk produkt, som bygger på vissa metoder och medel för konventionella pulver. metallurgi i sin tillverkningsmetod.
Under sintringsprocessen, på grund av tillsatsen av tillsatser, bildas en bindningsbrygga som huvudsakligen består av Co, Mo, W, WC och Ni mellan PCD-kristaller, och diamanter är stadigt inbäddade i det robusta ramverket som bildas av bindningsbryggan.Metallbindemedlets funktion är att hålla diamanten stadigt och fullt ut utnyttja dess skäreffektivitet.På grund av den fria fördelningen av korn i olika riktningar är det dessutom svårt för sprickor att fortplanta sig från ett korn till ett annat, vilket avsevärt förbättrar hållfastheten och segheten hos PCD.
I det här numret kommer vi kort att sammanfatta några av egenskaperna hosPCD-insats.
1. Ultrahög hårdhet och slitstyrka: oöverträffad i naturen, material har en hårdhet på upp till 10000HV, och deras slitstyrka är nästan hundra gånger högre än hårdmetallskär;
2. Hårdheten, slitstyrkan, mikrohållfastheten, svårigheten att slipa och friktionskoefficienten mellan anisotropa enkristalldiamantkristaller och arbetsstyckesmaterial varierar mycket i olika kristallplan och orienteringar.Därför, när man designar och tillverkar enkristalldiamantverktyg, är det nödvändigt att välja kristallriktningen korrekt, och kristallorientering måste utföras för diamantråmaterial.Valet av främre och bakre skärytor på PCD-skärverktyg är en viktig fråga vid utformning av enkristall-PCD-svarvar;
3. Låg friktionskoefficient: Diamantskär har en lägre friktionskoefficient vid bearbetning av vissa icke-järnmetallmaterial jämfört med andra skär, vilket är ungefär hälften av det för karbider, vanligtvis runt 0,2.
4. PCD-skäreggen är mycket skarp, och den trubbiga radien på skäreggen kan i allmänhet nå 0,1-0,5um.Och naturliga enkristalldiamantverktyg kan användas i intervallet 0,002-0,005um.Därför kan naturliga diamantverktyg utföra ultratunn skärning och ultraprecisionsbearbetning.
5. Termisk expansionskoefficient för diamant med lägre termisk expansionskoefficient är mindre än den för hårdmetall, ungefär 1/10 av snabbstål.Därför producerar diamantskärverktyg inte någon betydande termisk deformation, vilket innebär att förändringen i verktygsstorlek orsakad av skärvärme är minimal, vilket är särskilt viktigt för precision och ultraprecisionsbearbetning med höga krav på dimensionell precision.
Användning av diamantskärande verktyg
PCD-insatsanvänds mest för höghastighetsskärning/borrning/fräsning av icke-järnmetaller och icke-järnhaltiga metallmaterial, lämplig för bearbetning av olika slitstarka icke-metalliska material såsom glasfiber och keramiska material;Olika icke-järnmetaller: aluminium, titan, kisel, magnesium, etc., såväl som olika ytbehandlingsprocesser för icke-järnmetaller;
Nackdelar: dålig termisk stabilitet.Även om det är skärverktyget med den högsta hårdheten, är dess begränsade tillstånd under 700 ℃.När skärtemperaturen överstiger 700 ℃ kommer den att förlora sin ursprungliga ultrahöga hårdhet.Det är därför diamantverktyg inte är lämpliga för bearbetning av järnhaltiga metaller.På grund av den dåliga kemiska stabiliteten hos diamanter kommer kolelementet i diamanter att interagera med järnatomer vid höga temperaturer och kommer att omvandlas till grafitstruktur, vilket avsevärt ökar skadorna på verktyg.
Posttid: 17 maj 2023