Prečo pridať nikel do diamantových nástrojov?

Výkon diamantových nástrojov nezávisí len od samotných diamantových brúsiv, ale vo veľkej miere aj od kovovej väzby (matrice), ktorá diamanty drží. Nikel ako dôležitý prechodný kov sa často pridáva do väzieb na báze medi-, kobaltu-a železa-. Zohráva jedinečnú úlohu pri zlepšovaní správania pri spekaní, medzifázovej väzbe, mechanických vlastnostiach a vysokoteplotnom-výkone.

 

1. Zlepšenie správania pri spekaní a legovaní

Nikel má relatívne vysokú teplotu topenia 1455 stupňov a spekanie samotného niklového prášku je len mierne. Nikel je však vzájomne rozpustný s meďou a môže sa dobre legovať s medenými-fázami spájania. Preto pridanie niklu k väzbám na báze medi- môže vytvoriť jednotné tuhé roztoky alebo zliatinové fázy, optimalizovať mikroštruktúru matrice a vyhnúť sa segregácii zložiek s nízkou teplotou topenia, čím sa zlepší hustota a rovnomernosť spekaného telesa. To je veľmi dôležité pre zabezpečenie celkovej kvality matrice diamantového nástroja.

2. Zlepšenie zmáčavosti väzby na diamantové a kostrové materiály

Určité množstvo niklu môže zlepšiť zmáčavosť väzobných fáz na báze medi- na materiály kostry a diamant. Lepšia zmáčavosť znamená, že roztavená väzbová fáza sa môže efektívnejšie šíriť po povrchu diamantu a časticiach skeletu, čím sa po ochladení vytvorí užšia medzifázová väzba. To zvyšuje prídržnú silu matrice na diamantoch a znižuje predčasné vytiahnutie diamantu-.

Stojí za zmienku, že samotný nikel nereaguje ľahko s uhlíkom na povrchu diamantu a pri vysokých teplotách má nikel na diamante relatívne slabú eróziu. To znamená, že pri zlepšovaní zmáčavosti nikel nadmerne nepoškodzuje diamant, čo pomáha udržiavať integritu a reznú schopnosť diamantu.

3. Zníženie straty matrice počas spekania

Nikel dokáže účinne „absorbovať“ roztavený cín a iné tekuté zliatiny, čím sa znižuje strata matrice počas spekania. V spojivách obsahujúcich kovy s nízkou teplotou topenia, ako je cín, môže počas spekania vystupovať kvapalná fáza, čo spôsobuje segregáciu kompozície, pórovitosť a menej hustú matricu. Nikel môže rozpúšťať alebo adsorbovať tieto kvapalné fázy, udržiavať ich v matrici a udržiavať integritu a stabilitu zloženia väzby. Preto sa nikel často pridáva do väzieb na báze kobaltu-a železa{5}}, aby sa zlepšilo správanie pri spekaní.

4. Poskytovanie vysokej pevnosti, vysokej húževnatosti a{1}}vysokoteplotného výkonu

Nikel má obzvlášť vysokú húževnatosť, relatívne vysokú pevnosť a tvrdosť, ako aj dobrú odolnosť proti oxidácii a určitý stupeň „červenej tvrdosti“. Vďaka týmto vlastnostiam sú spoje na báze niklu-vhodné pre diamantové nástroje používané v podmienkach vysokého zaťaženia, ako je ťažké brúsenie, vŕtanie a rezanie. Nikel môže účinne zlepšiť odolnosť matrice proti nárazu, čím je menej náchylná na zlomenie alebo deformáciu.

Väzby na báze niklu- však majú tendenciu mať slabú ostrosť. Je to preto, že vysoká húževnatosť niklu vedie k relatívne pomalému opotrebovaniu matrice, takže opotrebované diamantové zrná ľahko nepadajú, čím sa znižuje schopnosť samobrúsenia nástroja-. Preto sa nikel zvyčajne kombinuje s inými prvkami, aby sa vyvážila ostrosť a životnosť nástroja.

5. Optimalizácia celkového výkonu kombináciou s kobaltom a železom

Keď je nikel správne kombinovaný s kobaltom a železom, možno získať uspokojivé komplexné vlastnosti, ako je vysoká húževnatosť, nízka deformácia a mierna odolnosť proti opotrebovaniu. Pridanie niklu do väzieb na báze kobaltu-môže zlepšiť spekacie správanie a húževnatosť, zatiaľ čo pridanie niklu do{2}}väzieb na báze železa môže zlepšiť húževnatosť a odolnosť voči oxidácii a tiež znížiť náklady. Úpravou pomeru Ni/Co/Fe možno dosiahnuť dobrú rovnováhu medzi ostrosťou, životnosťou a cenou, aby sa splnili potreby rôznych obrábacích aplikácií.

(HuiceTools poskytujú vysoko-kvalitné diamantové prstencové pílové kotúče, kompatibilné s rôznymi rezacími strojmi a OEM služby pre viaceré-známe značky)

Záver

Pridanie niklu do diamantových nástrojov využíva najmä jeho schopnosť zliatiny s meďou, zlepšuje zmáčavosť väzby na diamantové a kostrové materiály, znižuje straty kvapalnej fázy počas spekania a poskytuje vysokú húževnatosť, vysokú pevnosť a vysokú -teplotnú stabilitu. Tieto účinky spoločne zvyšujú prídržnú silu matrice na diamantoch a odolnosť nástroja voči nárazu. Hoci nikel môže znížiť ostrosť matrice, rozumnou kombináciou s prvkami, ako je kobalt a železo, možno dosiahnuť optimalizovaný celkový výkon, čo umožní diamantovým nástrojom prispôsobiť sa širšiemu rozsahu podmienok obrábania.