1。ダイヤモンドソーブレードマトリックスバインダーの各要素の役割は何ですか?
銅の役割: 銅および銅ベースの合金は、金属結合剤ダイヤモンド工具で最も一般的に使用される金属であり、電解銅粉末が最も一般的に使用されます。銅および銅ベースの合金が広く使用されているのは、銅ベースのバインダーが、低い焼結温度、優れた成形性と焼結性、他の元素との混和性など、満足のいく総合特性を備えているためです。銅はダイヤモンドをほとんど濡らしませんが、特定の元素と銅合金はダイヤモンドに対する濡れ性を大幅に向上させることができます。銅や炭化物を形成する Cr、Ti、W、V、Fe などの元素の 1 つを使用して銅合金を製造することができ、これによりダイヤモンド上の銅合金の濡れ角を大幅に減少させることができます。銅の鉄への溶解度は高くありません。鉄中に銅が過剰に存在すると、熱加工性が著しく低下し、材料割れの原因となります。銅は、ニッケル、コバルト、マンガン、錫、亜鉛とさまざまな固溶体を形成し、マトリックス金属を強化します。
錫の機能: 錫は液体合金の表面張力を減少させ、ダイヤモンド上の液体合金の濡れ角を減少させる効果がある元素です。ダイヤモンド上の結合金属の濡れを改善し、合金の融点を下げ、プレス成形性を向上させる元素です。そのため、Snは接着剤に広く使用されていますが、膨張係数が大きいため、その用途は限られています。
亜鉛の役割: ダイヤモンド工具において、Zn と Sn は融点が低く、変形しやすいなど多くの類似点がありますが、Zn はダイヤモンドの濡れ性を変化させる点では Sn ほど優れていません。金属Znは蒸気圧が非常に高くガス化しやすいため、ダイヤモンド工具バインダーに使用するZnの量に注意することが重要です。
アルミニウムの役割: 金属アルミニウムは優れた軽金属であり、優れた脱酸剤です。800℃ではダイヤモンド上のAlの濡れ角は75°、1000℃では10°になります。ダイヤモンド工具の結合剤にアルミニウム粉末を添加すると、マトリックス合金中に炭化物相 Ti Å AlC と金属間化合物 TiAl が形成されます。
鉄の役割: 鉄はバインダー中で 2 つの役割を持っています。1 つはダイヤモンドと浸炭炭化物を形成することであり、もう 1 つは他の元素と合金化してマトリックスを強化することです。鉄とダイヤモンドは銅やアルミニウムよりも濡れ性が良く、コバルトよりも鉄とダイヤモンドの密着力が高い。適切な量の炭素が鉄ベースの合金に溶解すると、ダイヤモンドとの結合に有益になります。Fe ベースの合金によるダイヤモンドの適度なエッチングにより、ボンドとダイヤモンドの間の結合力が増加します。破面は滑らかでむき出しではありませんが、合金の層で覆われており、これは結合力が強化されていることを示しています。
コバルトの役割: Co と Fe は遷移族元素に属し、多くの特性が似ています。Co は、特定の条件下でダイヤモンドとともに炭化物 Co ₂ C を形成すると同時に、ダイヤモンドの表面に非常に薄いコバルトの膜を広げることができます。このように、Co は Co とダイヤモンドの間の内部界面張力を低下させることができ、液相中でダイヤモンドに対して大きな接着作用を発揮するため、優れた結合材料となります。
ニッケルの役割： ダイヤモンド工具の結合剤として、Niは欠かせない元素です。Cu ベースの合金では、Ni を添加すると Cu に無限に溶解し、母材合金を強化し、低融点金属の損失を抑制し、靭性と耐摩耗性を向上させることができます。Fe 合金に Ni と Cu を添加すると、焼結温度が下がり、ダイヤモンド上の結合金属の熱腐食が軽減されます。Fe と Ni の適切な組み合わせを選択すると、ダイヤモンドに対する Fe ベースのバインダーの保持力を大幅に向上させることができます。
マンガンの役割：金属結合剤においてマンガンは鉄と同様の作用を持ちますが、浸透力と脱酸素力が強く、酸化しやすい性質があります。Mnの添加量は一般に多くはなく、主に焼結合金時の脱酸に使用することが考えられます。残りの Mn は合金化に関与し、マトリックスを強化します。
クロムの役割: 金属クロムは強力な炭化物形成元素であり、広く使用されている元素でもあります。ダイヤモンド溝鋸刃のマトリックスには、Cr の活性化エネルギーに関係する音響減衰効果をもたらすのに十分なクロムが含まれています。Ｃｕベースのマトリックスに少量のＣｒを添加すると、ダイヤモンドに対する銅ベースの合金の濡れ角が減少し、ダイヤモンドに対する銅ベースの合金の結合強度が向上する。
チタンの役割: チタンは、酸化しやすく還元しにくい強力な炭化物形成元素です。酸素が存在すると、Ti は TiC ではなく TiO2 を優先的に生成します。金属チタンは強度が高く、高温下でも強度低下が少なく、耐熱性、耐食性、融点が高い優れた構造材料です。研究により、ダイヤモンド鋸刃のマトリックスに適切な量のチタンを添加すると、鋸刃の耐用年数を向上させるのに有益であることが示されています。
2。なぜ鋸刃本体が砥石と一致しなければならないのですか？
鋸刃切断プロセス中の岩石の破砕の主な方法は、破砕と破砕、および表面研削によって補われる大量のせん断と破砕です。切削工具として機能する、鋸歯状の加工面を備えたダイヤモンド。刃先は押し出し領域、切断領域は刃先、研削領域は後端です。高速切削下では、ダイヤモンド粒子が母材の支持体上で働きます。石を切断する過程で、ダイヤモンドは摩擦によって発生する高温により黒鉛化、断片化、剥離が起こります。一方、母材は岩石や岩石粉の摩擦・浸食によって摩耗します。したがって、鋸刃と岩石との間の適合性の問題は、実際には、ダイヤモンドと母材との間の摩耗速度の問題である。正常に機能する工具の特徴は、ダイヤモンドの損失が母材の磨耗と一致し、ダイヤモンドが正常な刃先状態を維持し、早期の剥離や滑らかで滑りやすいダイヤモンド研削が発生せず、研削効果が十分に発揮されることです。動作中に、より多くのダイヤモンドがわずかに砕け、摩耗した状態になります。選択したダイヤモンドの強度と耐衝撃性が低すぎると、「削る」現象が発生し、工具の寿命が短くなり、不動態化がひどくなり、鋸でさえ動かなくなります。強度の高い砥粒を選択しすぎると、砥粒の刃先が平坦な状態となり、切削抵抗が増大し、加工効率が低下します。
(1) マトリックスの摩耗速度がダイヤモンドの摩耗速度よりも速い場合、ダイヤモンドの過度の切削や早期の剥離が発生します。鋸刃本体の耐摩耗性が低すぎて、鋸刃の寿命が短い。
(2) マトリックスの摩耗速度がダイヤモンドの摩耗速度よりも遅い場合、ダイヤモンドの刃先が摩耗した後、新しいダイヤモンドが容易に露出しなくなる、セレーションに刃先がない、または刃先が非常に低い場合、ダイヤモンドの表面がセレーションが不動態化され、切断速度が遅く、切断板が脱落しやすく、加工品質に影響を与えます。
(3) マトリックスの摩耗速度がダイヤモンドの摩耗速度と等しい場合、それはマトリックスとカット石の相性を反映します。
投稿日時: 2023 年 8 月 11 日