Peranan Serbuk Besi dalam Alat Berlian

Peranan Serbuk Besi dalam Alat Berlian

Serbuk besi ialah komponen asas yang digunakan dalam kuantiti terbesar dan pada kos terendah dalam formulasi matriks alat berlian. Ia digunakan secara meluas dalam-alat berlian yang ditekan dan disinter-seperti blok pengisar batu, bit penggerudian konkrit dan bahagian bilah gergaji-selalunya digabungkan dengan kuprum, timah, kobalt dan nikel. Berdasarkan mekanisme pensinteran dan amalan pengeluaran, peranannya boleh dikategorikan kepada tiga bidang: kelebihan, kelemahan, dan pertimbangan pemprosesan.

(Serbuk Besi Berkurangan)

 

 

1 Mengurangkan kos bahan mentah dan mengoptimumkan ekonomi formulasi

• Serbuk besi jauh lebih murah daripada kobalt atau serbuk tembaga-ketulenan tinggi. Sebagai bahan pengisi utama ditambah dalam kuantiti yang banyak, ia mengurangkan kos bahan mentah matriks secara drastik, menjadikannya bahan asas kos rendah-yang paling kritikal untuk pengeluaran besar-besaran alatan berlian.

 

2 Mengawal kekerasan matriks dan rintangan haus agar sesuai dengan bahan kerja yang berbeza
Besi mempunyai kekerasan sederhana; menambah jumlah yang sesuai meningkatkan rintangan haus matriks.

• Formulasi besi-tinggi: Rintangan haus matriks yang lebih tinggi menjadikannya sesuai untuk memproses granit, konkrit{1}}kekuatan tinggi dan substrat kuarza yang keras dan tinggi, dengan itu memperlahankan penggunaan matriks dan memanjangkan hayat alat.
• Kandungan besi berkurangan: Menghasilkan matriks yang lebih lembut dengan keupayaan mengasah diri{0}}yang lebih pantas, menjadikannya sesuai untuk bahan yang lebih lembut seperti marmar dan batu mewah.

 

3 Meningkatkan prestasi pensinteran dan menggalakkan{1}}pensinteran fasa cecair

• Besi boleh membentuk fasa aloi-titik lebur-rendah dengan timah dan kuprum. Dalam julat suhu pensinteran-menekan panas standard (760–830 darjah ), ia menggalakkan ikatan metalurgi antara zarah serbuk dan meningkatkan ketumpatan matriks. Serbuk besi terkurang berbentuk tidak sekata menawarkan interlock mekanikal yang unggul berbanding serbuk besi teratom, dengan itu meningkatkan kekuatan pembentukan badan hijau.

 

4 Meningkatkan pengekalan mekanikal zarah berlian
Selepas pensinteran, matriks berasaskan besi-mempamerkan keupayaan saling mengunci mekanikal yang sangat baik. Dengan rumusan yang betul, matriks membungkus zarah berlian dengan kukuh, melambatkan penarikan berlian pramatang-keluar semasa mengisar; pengekalan dipertingkatkan lagi apabila digunakan dengan-berlian bersalut titanium.

5 Laraskan keliatan impak matriks

• Berbanding dengan matriks berasaskan kuprum tulen-, penambahan besi meningkatkan keliatan. Ini menjadikan segmen dan blok pengisar kurang terdedah kepada keretakan rapuh atau serpihan apabila memproses konkrit bertetulang atau batu dengan pengagihan agregat tidak sekata.

 

Pertimbangan Utama untuk Reka Bentuk Rumusan
1 Kerentanan kepada pengoksidaan

• Serbuk besi teroksida dengan sangat mudah; pendedahan kepada kelembapan atau perlindungan atmosfera yang tidak mencukupi semasa pensinteran membawa kepada pembentukan oksida besi. Oksida ini terkumpul pada sempadan butiran, melemahkan ikatan antara zarah serbuk dan menyebabkan lompang atau retak dalam matriks, yang mengakibatkan penumpahan pasir dan kekuatan matriks berkurangan. Akibatnya, langkah yang lebih ketat diperlukan untuk mengelakkan pengoksidaan semasa pencampuran, penyimpanan dan pensinteran.

 

2 Penjanaan haba geseran yang berlebihan dan risiko degradasi haba berlian

• Besi mempunyai kekonduksian haba yang sederhana, yang membawa kepada penjanaan haba yang tinggi semasa geseran pengisaran. Di bawah pemprosesan beban berat-yang berterusan, suhu setempat meningkat secara mendadak, dengan mudah menyebabkan grafit berlian dan kusam. Apabila memproses batu mewah lembut atau marmar berwarna-cerah, pemfailan besi yang tertanggal boleh teroksida untuk membentuk tompok karat, menyebabkan pewarnaan kuning kekal pada permukaan batu.

 

3 Kandungan besi yang berlebihan membawa kepada matriks rapuh dan penajaman diri yang lemah-

• Jika perkadaran serbuk besi terlalu tinggi, matriks menjadi terlalu keras dan tidak mempunyai keupayaan-mengasah sendiri. Selepas pengisaran yang berpanjangan, permukaan matriks menjadi digilap; berlian gagal mendedahkan tepi pemotongan baharu, mengakibatkan kegelinciran dan prestasi pemotongan yang lembap.

 

4 Kesan ketara saiz zarah dan morfologi terhadap ciri pemprosesan

• Serbuk besi pengatoman sfera kasar menawarkan kebolehliran yang baik tetapi mempamerkan kekompakan yang lemah dan aktiviti pensinteran yang rendah. Serbuk besi terkurang halus menawarkan aktiviti pensinteran yang tinggi dan kekompakan yang baik tetapi mengalami kebolehaliran yang lemah dan pengagihan serbuk yang tidak sekata, yang boleh menyebabkan ketidakkonsistenan berat dalam segmen pengisaran.

 

 

1. Serbuk besi berkurangan: Zarah berliang, berbentuk tidak sekata dengan aktiviti pensinteran yang tinggi; pilihan arus perdana untuk segmen pengisaran batu di China.
2. Serbuk besi terabut: Zarah sfera dengan kebolehliran yang sangat baik; sesuai untuk pengeluaran pengacuan berterusan automatik sepenuhnya, walaupun aktiviti pensinteran agak rendah.
3. Senario aplikasi:

• Segmen pengisaran berikat logam-untuk granit dan bit gerudi konkrit-maksud am: Formulasi dengan kandungan besi sederhana-hingga-tinggi, mengimbangi rintangan haus dan kos.
• Segmen pengisaran matriks-lembut untuk marmar dan batu mewah: Perkadaran serbuk besi dikurangkan dan kandungan tembaga meningkat untuk meminimumkan risiko karat dan meningkatkan-pengasahan sendiri.
• Gigi gerudi berimpak tinggi-untuk asas cerucuk: Kandungan besi dikurangkan secara sederhana dengan peningkatan kobalt dan nikel untuk meningkatkan keliatan dan mencegah gigi patah.

 

(Segmen Mata Gerudi Berlian)

 

Ringkasan Ringkas
Nilai teras serbuk besi terletak pada keupayaannya untuk membentuk kerangka matriks dikos rendah sambil mengawal rintangan haus dan ketumpatan pensinteran.

Kelebihannya termasuk kos yang tinggi-keberkesanan, rintangan haus sederhana dan keliatan yang baik; kelemahannya ialah kecenderungan untuk mengoksida dan menyebabkan pencemaran karat, serta risiko kaca matriks dan tergelincir jika digunakan secara berlebihan. Jurutera rumusan mengimbangi ketajaman pemotongan, hayat perkhidmatan dan kos pengeluaran dengan melaraskan kandungan serbuk besi dan saiz zarah-selalunya digabungkan dengan sistem kuprum, timah, kobalt dan nikel-untuk disesuaikan dengan keadaan operasi khusus untuk aplikasi batu atau konkrit.