Kim cương đơn tinh thể nhân tạo dần dần được phát triển sau những năm 1950.Nó được tổng hợp từ than chì làm nguyên liệu thô, thêm chất xúc tác và chịu nhiệt độ cao và áp suất cực cao.Kim cương đa tinh thể nhân tạo (PCD) là vật liệu đa tinh thể được hình thành từ quá trình trùng hợp bột kim cương sử dụng chất kết dính kim loại như Co, Ni, v.v. Kim cương đa tinh thể nhân tạo là một loại sản phẩm luyện kim bột đặc biệt, dựa trên một số phương pháp và phương tiện của bột thông thường luyện kim trong phương pháp sản xuất của nó.
Trong quá trình thiêu kết, do bổ sung các chất phụ gia, một cầu liên kết bao gồm chủ yếu là Co, Mo, W, WC và Ni được hình thành giữa các tinh thể PCD và kim cương được gắn chắc chắn vào khung chắc chắn được hình thành bởi cầu liên kết.Chức năng của chất kết dính kim loại là giữ chắc viên kim cương và tận dụng tối đa hiệu quả cắt của nó.Ngoài ra, do sự phân bố tự do của các hạt theo nhiều hướng khác nhau nên các vết nứt khó lan truyền từ hạt này sang hạt khác, điều này giúp cải thiện đáng kể độ bền và độ dẻo dai của PCD。
Trong số này chúng tôi sẽ tóm tắt ngắn gọn một số đặc điểm củaMảnh dao PCD.
1. Độ cứng và khả năng chống mài mòn cực cao: về bản chất là vô song, vật liệu có độ cứng lên tới 10000HV và khả năng chống mài mòn của chúng gần gấp trăm lần so với vật liệu chèn cacbua;
2. Độ cứng, khả năng chống mài mòn, độ bền vi mô, độ khó mài và hệ số ma sát giữa các tinh thể kim cương đơn tinh thể dị hướng và vật liệu phôi khác nhau rất nhiều ở các mặt phẳng và hướng tinh thể khác nhau.Do đó, khi thiết kế và chế tạo các công cụ kim cương đơn tinh thể, cần phải chọn chính xác hướng tinh thể và phải thực hiện định hướng tinh thể đối với nguyên liệu kim cương thô.Việc lựa chọn bề mặt cắt trước và sau của dụng cụ cắt PCD là một vấn đề quan trọng trong việc thiết kế dụng cụ tiện PCD đơn tinh thể;
3. Hệ số ma sát thấp: Hạt dao kim cương có hệ số ma sát thấp hơn khi gia công một số vật liệu kim loại màu so với các hạt dao khác, bằng khoảng một nửa so với cacbua, thường là khoảng 0,2.
4. Lưỡi cắt PCD rất sắc và bán kính cùn của lưỡi cắt thường có thể đạt tới 0,1-0,5um.Và các công cụ kim cương đơn tinh thể tự nhiên có thể được sử dụng trong khoảng 0,002-0,005um.Do đó, các công cụ kim cương tự nhiên có thể thực hiện cắt siêu mỏng và gia công siêu chính xác.
5. Hệ số giãn nở nhiệt của kim cương có hệ số giãn nở nhiệt thấp hơn nhỏ hơn so với cacbua xi măng, khoảng 1/10 so với thép tốc độ cao.Do đó, dụng cụ cắt kim cương không tạo ra biến dạng nhiệt đáng kể, nghĩa là sự thay đổi kích thước dụng cụ do nhiệt cắt gây ra là tối thiểu, điều này đặc biệt quan trọng đối với gia công chính xác và cực kỳ chính xác với yêu cầu độ chính xác chiều cao.
Ứng dụng của dụng cụ cắt kim cương
Mảnh dao PCDchủ yếu được sử dụng để cắt / khoan / phay tốc độ cao các kim loại màu và vật liệu kim loại màu, thích hợp để xử lý các vật liệu phi kim loại chịu mài mòn khác nhau như sợi thủy tinh và vật liệu gốm;Các kim loại màu khác nhau: nhôm, titan, silicon, magiê, v.v., cũng như các quy trình hoàn thiện kim loại màu khác nhau;
Nhược điểm: ổn định nhiệt kém.Mặc dù nó là dụng cụ cắt có độ cứng cao nhất nhưng điều kiện hạn chế của nó là dưới 700oC.Khi nhiệt độ cắt vượt quá 700oC, nó sẽ mất đi độ cứng cực cao ban đầu.Đây là lý do tại sao các công cụ kim cương không thích hợp để gia công kim loại đen.Do tính ổn định hóa học kém của kim cương, nguyên tố carbon trong kim cương sẽ tương tác với các nguyên tử sắt ở nhiệt độ cao và sẽ chuyển thành cấu trúc than chì, làm tăng đáng kể khả năng hư hỏng của dụng cụ.
Thời gian đăng: 17-05-2023