1.¿Cuál es el papel de cada elemento en la carpeta matriz de la hoja de sierra de diamante?
El papel del cobre: El cobre y las aleaciones a base de cobre son los metales más utilizados en las herramientas de diamante para aglutinantes metálicos, siendo el polvo de cobre electrolítico el más utilizado.El cobre y las aleaciones a base de cobre se utilizan tan ampliamente porque los aglutinantes a base de cobre tienen propiedades integrales satisfactorias: temperatura de sinterización más baja, buena formabilidad y sinterabilidad y miscibilidad con otros elementos.Aunque el cobre apenas moja los diamantes, ciertos elementos y aleaciones de cobre pueden mejorar significativamente su humectabilidad frente a los diamantes.Uno de los elementos como Cr, Ti, W, V, Fe que forman cobre y carburos se puede utilizar para fabricar aleaciones de cobre, lo que puede reducir en gran medida el ángulo de humectación de las aleaciones de cobre en los diamantes.La solubilidad del cobre en hierro no es alta.Si hay exceso de cobre en el hierro, se reduce drásticamente la trabajabilidad térmica y provoca grietas en el material.El cobre puede formar diversas soluciones sólidas con níquel, cobalto, manganeso, estaño y zinc, fortaleciendo la matriz metálica.
La función del estaño: el estaño es un elemento que reduce la tensión superficial de las aleaciones líquidas y tiene el efecto de reducir el ángulo de humectación de las aleaciones líquidas sobre los diamantes.Es un elemento que mejora la humectación de los metales adheridos a los diamantes, reduce el punto de fusión de las aleaciones y mejora la formabilidad del prensado.Por tanto, el Sn se utiliza ampliamente en adhesivos, pero su uso es limitado debido a su gran coeficiente de expansión.
El papel del zinc: en las herramientas de diamante, el Zn y el Sn tienen muchas similitudes, como un bajo punto de fusión y una buena deformabilidad, mientras que el Zn no es tan bueno para cambiar la humectabilidad del diamante como el Sn.La presión de vapor del metal Zn es muy alta y es fácil de gasificar, por lo que es importante prestar atención a la cantidad de Zn utilizada en los aglutinantes de herramientas de diamante.
El papel del aluminio: El aluminio metálico es un excelente metal ligero y un buen desoxidante.A 800 ℃, el ángulo de humectación del Al sobre el diamante es de 75 °, y a 1000 ℃, el ángulo de humectación es de 10 °.La adición de polvo de aluminio al aglutinante de las herramientas de diamante puede formar la fase de carburo Ti Å AlC y el compuesto intermetálico TiAl en la aleación de la matriz.
El papel del hierro: El hierro tiene un doble papel en el aglutinante, uno es formar carburos carburados con diamantes y el otro es alear con otros elementos para fortalecer la matriz.La humectabilidad del hierro y el diamante es mejor que la del cobre y el aluminio, y el trabajo de adhesión entre el hierro y el diamante es mayor que el del cobalto.Cuando se disuelve una cantidad adecuada de carbono en aleaciones a base de Fe, será beneficioso para su unión con diamantes.El grabado moderado de diamantes con aleaciones a base de Fe puede aumentar la fuerza de unión entre el enlace y el diamante.La superficie de fractura no es lisa ni desnuda, sino que está cubierta por una capa de aleación, lo que es un signo de mayor fuerza de unión.
El papel del cobalto: Co y Fe pertenecen al grupo de elementos de transición y muchas características son similares.El Co puede formar carburo Co ₂ C con el diamante en condiciones específicas, al mismo tiempo que extiende una película de cobalto extremadamente delgada sobre la superficie del diamante.De esta manera, el Co puede reducir la tensión interfacial interna entre el Co y el diamante, y tiene un importante trabajo de adhesión al diamante en la fase líquida, lo que lo convierte en un excelente material de unión.
El papel del níquel: En el aglutinante de las herramientas diamantadas, el Ni es un elemento indispensable.En las aleaciones a base de Cu, la adición de Ni puede disolverse infinitamente con Cu, fortalecer la aleación de la matriz, suprimir la pérdida de metal con bajo punto de fusión y aumentar la tenacidad y la resistencia al desgaste.Agregar Ni y Cu a las aleaciones de Fe puede reducir la temperatura de sinterización y reducir la corrosión térmica de los metales unidos a los diamantes.Elegir una combinación adecuada de Fe y Ni puede mejorar en gran medida el poder de retención de los aglutinantes a base de Fe sobre diamantes.
El papel del manganeso: en los aglutinantes metálicos, el manganeso tiene un efecto similar al hierro, pero tiene una gran permeabilidad y capacidad de desoxigenación y es propenso a la oxidación.La cantidad agregada de Mn generalmente no es alta y la consideración principal es usar Mn para la desoxidación durante la aleación de sinterización.El Mn restante puede participar en la aleación y fortalecer la matriz.
El papel del cromo: El cromo metálico es un fuerte elemento formador de carburos y también un elemento ampliamente utilizado.En la matriz de la hoja de sierra ranuradora de diamante hay suficiente cromo para tener un efecto de atenuación del sonido, que está relacionado con la energía de activación del Cr.Agregar una pequeña cantidad de Cr a la matriz a base de Cu puede reducir el ángulo de humectación de la aleación a base de cobre con el diamante y mejorar la fuerza de unión de la aleación a base de cobre con el diamante.
El papel del titanio: el titanio es un elemento formador de carburo fuerte que es fácil de oxidar y difícil de reducir.En presencia de oxígeno, el Ti genera preferentemente TiO2 en lugar de TiC.El metal de titanio es un buen material estructural con gran resistencia, menor reducción de resistencia a altas temperaturas, resistencia al calor, resistencia a la corrosión y alto punto de fusión.Las investigaciones han demostrado que agregar una cantidad adecuada de titanio a la matriz de la hoja de sierra de diamante es beneficioso para mejorar la vida útil de la hoja de sierra.
2.¿Por qué el cuerpo de la hoja de sierra debería coincidir con la piedra de corte?
Los principales métodos de fragmentación de rocas durante el proceso de corte con hoja de sierra son la fractura y trituración, así como el cizallamiento y fragmentación de gran volumen, complementados con rectificado superficial.Un diamante con una superficie de trabajo dentada que sirve como herramienta de corte.Su filo es el área de extrusión, el área de corte está delante del borde y el área de pulido está en el borde posterior.Durante el corte a alta velocidad, las partículas de diamante actúan sobre el soporte de la matriz.Durante el proceso de corte de la piedra, por un lado, el diamante sufre grafitización, fragmentación y desprendimiento debido a la alta temperatura generada por la fricción;Por otro lado, la matriz se desgasta por la fricción y erosión de las rocas y el polvo de roca.Por lo tanto, la cuestión de la adaptabilidad entre las hojas de sierra y las rocas es en realidad la cuestión de la tasa de desgaste entre el diamante y la matriz.La característica de una herramienta que funciona con normalidad es que la pérdida de diamante coincide con el desgaste de la matriz, manteniendo el diamante en un estado normal de filo, sin desprendimiento prematuro ni rectificado suave y resbaladizo del diamante, asegurando que se aproveche al máximo su efecto de rectificado. durante la operación, lo que resulta en que más diamantes se encuentren en un estado ligeramente fracturado y desgastado.Si la fuerza y la resistencia al impacto del diamante seleccionado son demasiado bajas, se producirá el fenómeno de "afeitado", la vida útil de la herramienta será baja y la pasivación será severa, e incluso el aserrado no se moverá;Si se seleccionan partículas abrasivas de resistencia excesivamente alta, el filo de las partículas abrasivas aparecerá en un estado aplanado, lo que dará como resultado un aumento en la fuerza de corte y una disminución en la eficiencia del procesamiento.
(1) Cuando la velocidad de desgaste de la matriz es mayor que la del diamante, se produce un corte excesivo del diamante y un desprendimiento prematuro.La resistencia al desgaste del cuerpo de la hoja de sierra es demasiado baja y la vida útil de la hoja de sierra es corta.
(2) Cuando la velocidad de desgaste de la matriz es menor que la del diamante, el nuevo diamante no queda expuesto fácilmente después de que se desgasta el filo del diamante, los dientes no tienen filo o el filo es muy bajo, la superficie de las estrías están pasivadas, la velocidad de corte es lenta y es fácil hacer que la tabla cortada se caiga, lo que afecta la calidad del procesamiento.
(3) Cuando la velocidad de desgaste de la matriz es igual a la velocidad de desgaste del diamante, refleja la compatibilidad de la matriz con la piedra tallada.
Hora de publicación: 11 de agosto de 2023