1. Koncepcja powłoki diamentowej
Diamentowa powłoka powierzchniowa odnosi się do zastosowania technologii obróbki powierzchni diamentu pokrytej warstwą innego materiału. Materiałem powłokowym jest zazwyczaj metal (w tym stop), taki jak miedź, nikiel, tytan, molibden, stop miedzi, cyny, tytanu, stop niklu, kobaltu, niklu, kobaltu, fosforu itp.; materiałem powłokowym są również niektóre materiały niemetaliczne, takie jak ceramika, węglik tytanu, amoniak tytanu i inne związki ogniotrwałe. Gdy materiałem powłokowym jest metal, powłokę można również nazwać metalizacją powierzchni diamentu.
Celem powlekania powierzchni jest nadanie cząsteczkom diamentu specjalnych właściwości fizycznych i chemicznych, aby poprawić ich efektywność użytkowania. Na przykład, zastosowanie ściernicy diamentowej z powłoką powierzchniową, wytwarzanej z żywicy, znacznie wydłuża jej żywotność.
2. Klasyfikacja metody powlekania powierzchni
Klasyfikacja metod przemysłowej obróbki powierzchni – patrz poniższy rysunek – została faktycznie zastosowana w metodzie powlekania powierzchni supertwardymi materiałami ściernymi. Bardziej popularne jest głównie mokre chemiczne galwanizowanie (bez galwanizacji elektrolitycznej) oraz galwanizowanie, suche galwanizowanie (znane również jako galwanizowanie próżniowe) w chemicznym osadzaniu z fazy gazowej (CVD) i fizycznym osadzaniu z fazy gazowej (PVD), w tym metoda spiekania cieczy w metalurgii proszków metodą próżniową, która znalazła zastosowanie w praktyce.
3. Grubość powłoki przedstawia metodę
Ponieważ grubość powłoki na powierzchni diamentowych cząstek ściernych jest trudna do bezpośredniego określenia, zazwyczaj wyraża się ją jako przyrost masy (%). Istnieją dwie metody reprezentacji przyrostu masy:
Gdzie A to przyrost masy (%); G1 to masa szlifowania przed galwanizacją; G2 to masa powłoki; G to masa całkowita (G = G1 + G2)
4. Wpływ powłoki diamentowej na wydajność narzędzia diamentowego
W narzędziach diamentowych wykonanych z Fe, Cu, Co i Ni, cząstki diamentu mogą być osadzane wyłącznie mechanicznie w matrycy spoiwa ze względu na brak powinowactwa chemicznego powyższego spoiwa i brak infiltracji międzyfazowej. Pod wpływem siły szlifowania, gdy diamentowa cząstka szlifująca jest wystawiona na działanie maksymalnej powierzchni, metal opony traci cząstki diamentu i odpada samoczynnie, co skraca żywotność i wydajność obróbki narzędzi diamentowych, a efekt szlifowania diamentu nie może być w pełni wykorzystany. Dlatego powierzchnia diamentu ma właściwości metalizacji, które mogą skutecznie wydłużyć żywotność i wydajność obróbki narzędzi diamentowych. Istotą tej metody jest bezpośrednie nałożenie na powierzchnię diamentu elementów wiążących, takich jak Ti lub jego stop, poprzez nagrzewanie i obróbkę cieplną, tak aby powierzchnia diamentu utworzyła jednorodną warstwę wiązania chemicznego.
Powlekanie diamentowych cząstek ściernych powoduje reakcję powłoki i diamentu, metalizując powierzchnię diamentu. Z drugiej strony, metalizowana powierzchnia diamentu i spoiwo metalu łączą się w procesie metalurgicznym, co sprawia, że obróbka powłoką diamentową w procesie spiekania w niskiej temperaturze pod ciśnieniem cieczy i spiekania w wysokiej temperaturze w fazie stałej ma szerokie zastosowanie. Dzięki temu stop diamentowy do szlifowania diamentowego zwiększa konsolidację ziarna, zmniejszając zużycie narzędzia diamentowego podczas szlifowania, co wydłuża żywotność i wydajność narzędzi diamentowych.
5. Jakie są główne funkcje obróbki powłoką diamentową?
1. Poprawa zdolności wkładania diamentów do ciała płodu.
Z powodu rozszerzalności cieplnej i kurczenia się pod wpływem zimna, w obszarze styku diamentu z oponą wytwarzane są znaczne naprężenia termiczne. Powoduje to, że diament i pas stykający się z ciałem płodu tworzą miniaturowe linie, zmniejszając tym samym zdolność diamentowej powłoki do wiązania się. Diamentowa powłoka powierzchniowa może poprawić właściwości fizyczne i chemiczne styku diamentu z powierzchnią opony. Analiza widma energetycznego potwierdziła, że skład węglika metalu w warstwie, od wewnątrz na zewnątrz, stopniowo przekształca się w metaliczne elementy, zwane warstwą MeC-Me. Powierzchnia diamentu i warstwa tworzą wiązanie chemiczne. Tylko to połączenie może poprawić zdolność diamentu do wiązania się z powierzchnią opony, czyli poprawić zdolność diamentu do wiązania się z powierzchnią opony. Oznacza to, że powłoka działa jak most łączący te dwa elementy.
2. Zwiększa wytrzymałość diamentu.
Ponieważ kryształy diamentu często mają defekty wewnętrzne, takie jak mikropęknięcia, drobne wgłębienia itp., te defekty wewnętrzne w kryształach są kompensowane poprzez wypełnienie membrany MeC-Me. Powłoka galwaniczna pełni rolę wzmacniającą i hartującą. Powłoka chemiczna i galwaniczna może poprawić wytrzymałość produktów o niskiej, średniej i wysokiej wytrzymałości.
3. Zwolnij szok cieplny.
Powłoka metalowa jest wolniejsza niż powłoka z diamentowego materiału ściernego. Ciepło szlifowania jest przekazywane do spoiwa żywicy w kontakcie z cząstką ścierną, co powoduje jego wypalenie w wyniku natychmiastowego uderzenia wysokiej temperatury, co pozwala na utrzymanie siły przylegania do diamentowego materiału ściernego.
4. Działanie izolacyjne i ochronne.
Podczas spiekania i szlifowania w wysokiej temperaturze warstwa powłoki oddziela się i chroni diament, zapobiegając grafityzacji, utlenianiu i innym zmianom chemicznym.
Ten artykuł pochodzi ze strony:sieć materiałów supertwardych"
Czas publikacji: 22-03-2025
