Искусственный монокристаллический алмаз постепенно разрабатывался после 1950-х годов.Его синтезируют из графита в качестве сырья, добавляют катализатор и подвергают воздействию высокой температуры и сверхвысокого давления.Искусственный поликристаллический алмаз (PCD) — это поликристаллический материал, образующийся путем полимеризации алмазного порошка с использованием металлических связующих, таких как Co, Ni и т. д. Искусственный поликристаллический алмаз — это особый тип продукта порошковой металлургии, который основан на некоторых методах и средствах обычного порошка. металлургия в способе ее производства.
В процессе спекания за счет добавления добавок между кристаллами PCD образуется связующий мостик, состоящий в основном из Co, Mo, W, WC и Ni, и алмазы прочно закрепляются в прочном каркасе, образованном связующим мостиком.Функция металлической связки — прочно удерживать алмаз и полностью использовать его режущую способность.Кроме того, из-за свободного распределения зерен в различных направлениях трещинам трудно распространяться от одного зерна к другому, что значительно повышает прочность и ударную вязкость ПКД.
В этом выпуске мы кратко опишем некоторые характеристикиPCD-вставка.
1. Сверхвысокая твердость и износостойкость: не имеющие аналогов в природе материалы имеют твердость до 10000HV, а их износостойкость почти в сто раз выше, чем у твердосплавных вставок;
2. Твердость, износостойкость, микропрочность, сложность шлифования и коэффициент трения между анизотропными монокристаллическими кристаллами алмаза и материалами заготовки сильно различаются в зависимости от кристаллических плоскостей и ориентаций.Поэтому при проектировании и изготовлении монокристаллических алмазных инструментов необходимо правильно выбирать направление кристаллов, а ориентацию кристаллов необходимо осуществлять для алмазного сырья.Выбор передней и задней режущих поверхностей режущих инструментов из ПКА является важным вопросом при проектировании токарных станков из монокристалла ПКА;
3. Низкий коэффициент трения. Алмазные вставки имеют более низкий коэффициент трения при обработке некоторых материалов из цветных металлов по сравнению с другими вставками, что составляет примерно половину от коэффициента трения из карбидов, обычно около 0,2.
4. Режущая кромка из поликристаллического алмаза очень острая, а радиус тупой кромки обычно может достигать 0,1-0,5 мкм.А натуральные монокристаллические алмазные инструменты можно использовать в диапазоне 0,002-0,005 мкм.Таким образом, инструменты из натуральных алмазов могут выполнять сверхтонкую резку и сверхточную обработку.
5. Коэффициент термического расширения алмаза с меньшим коэффициентом теплового расширения меньше, чем у твердого сплава, примерно на 1/10 от показателя быстрорежущей стали.Таким образом, алмазные режущие инструменты не вызывают значительной термической деформации, а это означает, что изменение размера инструмента, вызванное теплом резки, минимально, что особенно важно для прецизионной и сверхточной обработки с высокими требованиями к точности размеров.
Применение алмазного режущего инструмента
PCD-вставкав основном используется для высокоскоростной резки/расточки/фрезерования цветных металлов и материалов из цветных металлов, подходит для обработки различных износостойких неметаллических материалов, таких как стекловолокно и керамические материалы;Различные цветные металлы: алюминий, титан, кремний, магний и т. д., а также различные процессы отделки цветных металлов;
Недостатки: плохая термостабильность.Хотя это режущий инструмент с самой высокой твердостью, его ограниченное состояние составляет менее 700 ℃.Когда температура резки превышает 700 ℃, он теряет свою первоначальную сверхвысокую твердость.Именно поэтому алмазный инструмент не подходит для обработки черных металлов.Из-за плохой химической стабильности алмазов углеродный элемент в алмазах будет взаимодействовать с атомами железа при высоких температурах и превращаться в графитовую структуру, что значительно увеличивает повреждение инструментов.
Время публикации: 17 мая 2023 г.