1.Apa peran masing-masing elemen dalam pengikat matriks mata gergaji berlian?
Peran tembaga: Tembaga dan paduan berbahan dasar tembaga adalah logam yang paling umum digunakan dalam alat pengikat logam berlian, dengan bubuk tembaga elektrolitik menjadi yang paling umum digunakan.Paduan berbahan dasar tembaga dan tembaga banyak digunakan karena pengikat berbahan dasar tembaga memiliki sifat komprehensif yang memuaskan: suhu sintering yang lebih rendah, sifat mampu bentuk dan sinterabilitas yang baik, serta dapat bercampur dengan unsur lain.Meskipun tembaga hampir tidak dapat membasahi berlian, unsur-unsur tertentu dan paduan tembaga dapat secara signifikan meningkatkan keterbasahannya terhadap berlian.Salah satu unsur seperti Cr, Ti, W, V, Fe yang membentuk tembaga dan karbida dapat digunakan untuk membuat paduan tembaga, yang dapat sangat mengurangi sudut pembasahan paduan tembaga pada berlian.Kelarutan tembaga dalam besi tidak tinggi.Jika terdapat kandungan tembaga yang berlebihan pada besi, hal ini secara tajam mengurangi kemampuan kerja panas dan menyebabkan retaknya material.Tembaga dapat membentuk berbagai larutan padat dengan nikel, kobalt, mangan, timah, dan seng, sehingga memperkuat matriks logam.
Fungsi timah: Timah merupakan unsur yang mengurangi tegangan permukaan paduan cair dan mempunyai efek mengurangi sudut pembasahan paduan cair pada intan.Ini adalah elemen yang meningkatkan pembasahan logam yang terikat pada berlian, mengurangi titik leleh paduan, dan meningkatkan sifat mampu bentuk dari pengepresan.Jadi Sn banyak digunakan dalam perekat, namun penggunaannya terbatas karena koefisien muainya yang besar.
Peran seng: Pada perkakas intan, Zn dan Sn memiliki banyak kesamaan, seperti titik leleh yang rendah dan deformabilitas yang baik, sedangkan Zn tidak sebaik Sn dalam mengubah keterbasahan intan.Tekanan uap logam Zn sangat tinggi dan mudah mengalami gasifikasi, sehingga penting untuk memperhatikan jumlah Zn yang digunakan pada pengikat alat intan.
Peran aluminium: Logam aluminium adalah logam ringan yang sangat baik dan deoxidizer yang baik.Pada suhu 800℃ sudut pembasahan Al pada intan adalah 75°, dan pada suhu 1000℃ sudut pembasahan Al pada intan adalah 10°.Penambahan serbuk aluminium pada bahan pengikat perkakas intan dapat membentuk fasa karbida Ti Å AlC dan senyawa intermetalik TiAl pada paduan matriks.
Peran besi: Besi memiliki peran ganda sebagai pengikat, yang pertama membentuk karbida karburasi dengan intan, dan yang lainnya adalah paduan dengan elemen lain untuk memperkuat matriks.Keterbasahan besi dan intan lebih baik dibandingkan tembaga dan aluminium, dan daya rekat antara besi dan intan lebih tinggi dibandingkan kobalt.Ketika karbon dalam jumlah yang tepat dilarutkan dalam paduan berbasis Fe, hal ini akan bermanfaat untuk ikatannya dengan berlian.Pengetsaan berlian secara moderat dengan paduan berbasis Fe dapat meningkatkan kekuatan ikatan antara ikatan dan berlian.Permukaan rekahan tidak halus dan gundul, tetapi ditutupi oleh lapisan paduan, yang merupakan tanda peningkatan kekuatan ikatan.
Peran kobalt: Co dan Fe termasuk dalam unsur golongan transisi, dan banyak karakteristiknya serupa.Co dapat membentuk karbida Co ₂ C dengan intan dalam kondisi tertentu, sekaligus menyebarkan lapisan kobalt yang sangat tipis pada permukaan intan.Dengan cara ini, Co dapat mengurangi tegangan antarmuka internal antara Co dan intan, dan memiliki daya rekat yang signifikan terhadap intan dalam fase cair, menjadikannya bahan pengikat yang sangat baik.
Peran nikel: Dalam pengikat peralatan berlian, Ni merupakan elemen yang sangat diperlukan.Pada paduan berbasis Cu, penambahan Ni dapat melarutkan Cu secara tak terhingga, memperkuat paduan matriks, menekan kehilangan logam dengan titik leleh rendah, dan meningkatkan ketangguhan dan ketahanan aus.Menambahkan paduan Ni dan Cu ke Fe dapat menurunkan suhu sintering dan mengurangi korosi termal pada logam yang terikat pada berlian.Memilih kombinasi Fe dan Ni yang tepat dapat meningkatkan daya ikat pengikat berbahan dasar Fe pada berlian secara signifikan.
Peran mangan: Dalam pengikat logam, mangan memiliki efek yang mirip dengan besi, tetapi memiliki kemampuan permeabilitas dan deoksigenasi yang kuat, serta rentan terhadap oksidasi.Jumlah penambahan Mn umumnya tidak tinggi, dan pertimbangan utamanya adalah penggunaan Mn untuk deoksidasi selama sintering paduan.Sisa Mn dapat berpartisipasi dalam paduan dan memperkuat matriks.
Peran kromium: Logam kromium merupakan unsur pembentuk karbida yang kuat dan juga merupakan unsur yang banyak digunakan.Dalam matriks mata gergaji alur berlian, terdapat cukup kromium untuk menghasilkan efek redaman suara, yang terkait dengan energi aktivasi Cr.Menambahkan sejumlah kecil Cr ke matriks berbahan dasar Cu dapat mengurangi sudut pembasahan paduan berbahan dasar tembaga dengan intan dan meningkatkan kekuatan ikatan paduan berbahan dasar tembaga dengan intan.
Peran titanium: Titanium merupakan unsur pembentuk karbida kuat yang mudah teroksidasi dan sulit direduksi.Dengan adanya oksigen, Ti lebih disukai menghasilkan TiO2 dibandingkan TiC.Logam titanium merupakan material struktur yang baik dengan kekuatan yang kuat, pengurangan kekuatan yang lebih sedikit pada suhu tinggi, tahan panas, tahan korosi, dan titik leleh yang tinggi.Penelitian telah menunjukkan bahwa menambahkan titanium dalam jumlah yang sesuai ke matriks mata gergaji berlian bermanfaat untuk meningkatkan masa pakai mata gergaji.
2.Mengapa badan mata gergaji harus cocok dengan batu pemotong?
Metode utama fragmentasi batuan selama proses pemotongan mata gergaji adalah rekahan dan penghancuran, serta geseran dan fragmentasi volume besar, yang dilengkapi dengan penggilingan permukaan.Berlian dengan permukaan kerja bergerigi yang berfungsi sebagai alat pemotong.Ujung tombaknya adalah area ekstrusi, area pemotongan berada di depan tepi, dan area penggilingan berada di tepi belakang.Dalam pemotongan berkecepatan tinggi, partikel berlian bekerja pada dukungan matriks.Selama proses pemotongan batu, di satu sisi, berlian mengalami grafitisasi, fragmentasi, dan pelepasan akibat suhu tinggi yang ditimbulkan oleh gesekan;Di sisi lain, matriks tersebut rusak akibat gesekan dan erosi batuan dan serbuk batuan.Oleh karena itu, permasalahan kemampuan adaptasi antara mata gergaji dan batuan sebenarnya adalah permasalahan tingkat keausan antara intan dan matriks.Ciri-ciri alat yang bekerja secara normal adalah hilangnya intan sesuai dengan keausan matriks, menjaga intan dalam kondisi tepi tajam yang normal, tidak terlepas dini atau penggilingan intan yang halus dan licin, memastikan efek penggilingannya dimanfaatkan sepenuhnya. selama pengoperasian, mengakibatkan lebih banyak berlian berada dalam kondisi sedikit retak dan aus.Jika kekuatan dan ketahanan benturan dari berlian yang dipilih terlalu rendah, maka akan menimbulkan fenomena "pencukuran", dan umur alat akan rendah dan pasifnya akan parah, bahkan penggergajian tidak akan bergerak;Jika partikel abrasif berkekuatan terlalu tinggi dipilih, ujung tombak partikel abrasif akan tampak rata, yang mengakibatkan peningkatan gaya potong dan penurunan efisiensi pemrosesan.
(1) Ketika kecepatan keausan matriks lebih besar dari pada berlian, hal ini menyebabkan pemotongan berlian yang berlebihan dan pelepasan prematur.Ketahanan aus pada badan mata gergaji terlalu rendah, dan umur mata gergaji pendek.
(2) Bila kecepatan keausan matriks lebih kecil dari pada intan, intan baru tidak mudah terekspos setelah ujung tombak intan dipakai, gerigi tidak memiliki tepi tajam atau tepi tajam sangat rendah, permukaannya geriginya pasif, kecepatan potongnya lambat, dan papan potongnya mudah rontok, sehingga mempengaruhi kualitas pemrosesan.
(3) Jika kecepatan keausan matriks sama dengan kecepatan keausan berlian, hal ini mencerminkan kesesuaian matriks dengan batu yang dipotong.
Waktu posting: 11 Agustus-2023