Mengapa Mangan Ditambah pada Alat Berlian?

Mengapa Mangan Ditambah pada Alat Berlian

Dalam alat berlian, fungsi pengikat logam (matriks) adalah untuk mengekalkan zarah berlian dan haus pada kadar yang sesuai semasa digunakan, memastikan pendedahan berterusan tepi pemotong berlian segar. Walaupun mangan biasanya digunakan dalam kuantiti yang kecil sebagai unsur pengaloian, ia memainkan peranan penting dalam sistem pengikat berdasarkan kuprum, besi, tungsten, dan tungsten karbida. Objektif utama menambah mangan adalah untuk meningkatkan ciri pensinteran, ikatan antara muka dan sifat mekanikal tanpa merosakkan berlian atau menjejaskan metrik prestasi matriks lain.

(Unsur mangan)

 

 

I. Mengurangkan Suhu Pensinteran Tembaga{1}}Berasaskan Fasa Pengikat dengan ketara

Manganmempunyai takat lebur 1246 darjah dan mempunyai kekerasan dan kekuatan yang tinggi, setanding dengan besi. Ia mempamerkan keterlarutan bersama yang baik dengan tembaga; terutamanya, aloi Cu-Mn dengan kandungan mangan sebanyak 33.7% mempunyai takat lebur hanya 871 darjah . Ciri ini membolehkan mangan menurunkan dengan ketara suhu pensinteran fasa pengikat berasaskan kuprum-.

Untuk alat berlian, menurunkan suhu pensinteran menawarkan beberapa kelebihan:

1. Mengurangkan risiko grafitisasi berlian, pengoksidaan atau kerosakan haba pada suhu tinggi;
2. Mengurangkan penggunaan tenaga dan meningkatkan keberkesanan-proses;
3. Memudahkan pembentukan struktur mikro matriks yang lebih padat dan seragam.

Oleh itu, menambah jumlah mangan yang sesuai kepada pengikat berasaskan tembaga-mendayakan pensinteran yang berkesan pada suhu yang lebih rendah, mengimbangi perlindungan berlian dengan ketumpatan matriks.

 

II. Meningkatkan Kebolehbasahan Kuprum-Pengikat Berasaskan pada Bahan Rangka dan Berlian

Mangan meningkatkan kebolehbasahan pengikat berasaskan kuprum-mengenai bahan rangka dan berlian. Kebolehbasahan yang lebih baik membolehkan fasa pengikat cecair merebak dengan lebih berkesan ke atas permukaan zarah rangka dan berlian semasa pensinteran, menghasilkan ikatan antara muka yang lebih ketat apabila disejukkan. Ini secara langsung menguatkan pengekalan matriks berlian, mengurangkan kehilangan berlian pramatang semasa penggunaan dan dengan itu memanjangkan hayat alat dan meningkatkan kestabilan pemotongan.

 

III. Keserasian Baik dengan Besi, Sesuai untuk-Pengikat Berasaskan Besi

Mangan juga mempamerkan keserasian yang sangat baik dengan besi. Menambah mangan pada-matriks ikatan berasaskan besi menawarkan faedah berikut:

1. Mangan membentuk larutan pepejal penggantian dengan besi, menghasilkan pengukuhan-pepejal yang meningkatkan kekuatan dan kekerasan matriks;
2. Ia meningkatkan keplastikan secara sederhana-matriks berasaskan besi sambil mengurangkan kerapuhan;
3. Mangan bertindak mengikat oksigen, dengan itu mengurangkan isu pengoksidaan semasa proses pensinteran ikatan-besi.

Akibatnya, dalam sistem-besi, mangan bukan sahaja berfungsi sebagai elemen pengukuh tetapi juga sebagai agen penyahoksida dan peneguh tambahan.

 

IV. Kesan penyahoksidaan, terutamanya dengan hasil sinergistik yang ketara bersama aluminium dan silikon

Mangan mempunyai sifat penyahoksidaan yang wujud. Keupayaan penyahoksidaannya dipertingkatkan secara mendadak apabila hadir bersama aluminium (Al) dan silikon (Si). Semasa pensinteran alat berlian, kehadiran oksigen boleh menyebabkan pembentukan kemasukan oksida dan keliangan dalam matriks, serta kelemahan antara muka. Tindakan penyahoksidaan mangan membantu membersihkan matriks, meningkatkan kualiti pensinteran, dan meningkatkan kedua-dua ketumpatan matriks dan sifat mekanikal.

 

 

V. Meningkatkan keliatan dan rintangan haus untuk menahan beban hentaman

Aloi-mangan tinggi lazimnya mempamerkan keliatan dan rintangan haus yang unggul. Oleh itu, alat berlian dengan kandungan mangan yang tinggi mampu menahan beban impak semasa operasi. Rintangan hentaman ini amat penting untuk alatan yang digunakan dalam aplikasi yang melibatkan pemotongan terputus,-tugas pengisaran berat atau penggerudian, kerana ia membantu meminimumkan keretakan matriks dan kehilangan berlian pramatang.

 

VI. Had mangan dan pertimbangan untuk digunakan

Walaupun kelebihan yang disebutkan di atas, penggunaan mangan dalam alat berlian memerlukan kawalan yang ketat kerana beberapa batasan penting:

1. Serbuk mangan mudah teroksida dan sukar dikurangkan apabila teroksida. Ini merumitkan penyimpanan serbuk, pencampuran dan pensinteran, dan meningkatkan risiko memasukkan bendasing oksida.
2. Pada suhu tinggi, mangan menggalakkan grafitisasi berlian. Ini merosakkan berlian, dengan itu mengurangkan prestasi pemotongan alat dan hayat perkhidmatan.
3. Mangan cenderung untuk mengurangkan kekonduksian haba dan elektrik matriks ikatan. Ini boleh memudaratkan alat yang memerlukan pelesapan haba yang cekap atau kekonduksian elektrik.

Atas sebab ini, mangan biasanya digunakan dengan berhati-hati dalam reka bentuk formulasi praktikal:

• Ia biasanya ditambahkan pada rumusan berasaskan W-atau WC-untuk menurunkan suhu pensinteran fasa pengikat berasaskan kuprum-dan meningkatkan ikatan dengan fasa rangka;
• Dos biasanya tidak melebihi 5% untuk mengelakkan ketara menjejaskan sifat berlian dan matriks;
• Ia juga kadangkala ditambahkan pada-pengikat berasaskan besi untuk mengais oksigen, meningkatkan kemuluran secara sederhana dan menguatkan matriks melalui pembentukan larutan pepejal penggantian.

(Huicetools membekalkan kasut pengisar berlian lantai berkualiti tinggi dengan pemegang kunci Redi-)

 

 

Kesimpulan
Penambahan mangan pada alatan berlian terutamanya memanfaatkan keupayaannya untuk menurunkan suhu pensinteran fasa pengikat berasaskan kuprum-, meningkatkan kebolehbasahan dengan bahan rangka dan berlian, mengosongkan oksigen dan menyediakan pengukuhan-pelarut. Selain itu, mangan meningkatkan keliatan matriks dan rintangan haus, membolehkan alat untuk menahan beban impak dengan lebih baik.

 

Walau bagaimanapun, kerana mangan mudah teroksida, boleh menggalakkan grafitasi berlian pada suhu tinggi dan mengurangkan kekonduksian terma dan elektrik matriks, penggunaannya dihadkan sepenuhnya-biasanya kepada tidak lebih daripada 5%-dan sebahagian besarnya terhad kepada sistem khusus seperti rumusan berasaskan W-atau WC-. Penggunaan mangan yang bijak membolehkan keseimbangan optimum antara melindungi berlian, meningkatkan kualiti pensinteran dan meningkatkan prestasi keseluruhan alat.