Role železného prášku v diamantových nástrojích

Role železného prášku v diamantových nástrojích

Železný prášek je základní složkou používanou v největších množstvích a s nejnižšími náklady v rámci složení matrice diamantových nástrojů. Je široce používán v-lisovaných, slinutých diamantových nástrojích-, jako jsou kamenné brusné bloky, vrtáky do betonu a segmenty pilových kotoučů-často v kombinaci s mědí, cínem, kobaltem a niklem. Na základě slinovacích mechanismů a výrobních postupů lze jeho roli rozdělit do tří oblastí: výhody, nevýhody a aspekty zpracování.

(prášek se sníženým obsahem železa)

 

 

1 Snižuje náklady na suroviny a optimalizuje ekonomiku receptury

• Železný prášek je výrazně levnější než kobalt nebo práškový -měď o vysoké čistotě. Jako primární výplňový materiál přidávaný ve velkých množstvích drasticky snižuje náklady na suroviny matrice, což z něj činí nejdůležitější nízko{2}}nákladovou základní složku pro hromadnou výrobu diamantových nástrojů.

 

2 Reguluje tvrdost matrice a odolnost proti opotřebení tak, aby vyhovovala různým obrobkům
Železo má střední tvrdost; přidání vhodných množství zvyšuje odolnost matrice proti opotřebení.

• Složení s vysokým-železem: Díky zvýšené odolnosti matrice proti opotřebení jsou vhodné pro zpracování žuly, vysoce-betonu a tvrdých-křemenných substrátů, čímž se zpomaluje spotřeba matrice a prodlužuje se životnost nástroje.
• Snížený obsah železa: Výsledkem je měkčí matrice s rychlejšími -samoostřícími schopnostmi, takže je vhodná pro měkčí materiály, jako je mramor a luxusní kameny.

 

3 Zlepšuje výkon slinování a podporuje slinování v kapalné-fázi

• Železo může s cínem a mědí vytvářet slitinové fáze s nízkým bodem tání--. V rámci standardního teplotního sintrovacího rozsahu-lisování (760–830 stupňů) podporuje metalurgickou vazbu mezi částicemi prášku a zvyšuje hustotu matrice. Nepravidelně tvarovaný redukovaný železný prášek nabízí ve srovnání s atomizovaným železným práškem vynikající mechanické spojení, čímž zvyšuje pevnost tvarování surového tělesa.

 

4 Zlepšuje mechanickou retenci diamantových částic
Po slinování vykazuje matrice-na bázi železa vynikající schopnosti mechanického vzájemného spojení. Při správném složení matrice pevně zapouzdří diamantové částice a zpomalí předčasné vytažení diamantu- během broušení; retence se dále zlepší při použití s ​​diamanty potaženými titanem-.

5 Upravuje rázovou houževnatost matrice

• Ve srovnání s matricemi na bázi čisté mědi- přídavek železa zvyšuje houževnatost. Díky tomu jsou segmenty a brusné bloky méně náchylné ke křehkému lomu nebo vylamování při zpracování železobetonu nebo kamene s nerovnoměrným rozložením kameniva.

 

Klíčové úvahy pro návrh formulace
1 Náchylnost k oxidaci

• Železný prášek velmi snadno oxiduje; vystavení vlhkosti nebo nedostatečná atmosférická ochrana během slinování vede k tvorbě oxidů železa. Tyto oxidy se hromadí na hranicích zrn, zeslabují vazbu mezi částicemi prášku a způsobují dutiny nebo praskliny v matrici, což má za následek odlupování zrn a sníženou pevnost matrice. V důsledku toho jsou vyžadována přísnější opatření, aby se zabránilo oxidaci během míchání, skladování a slinování.

 

2 Nadměrné vytváření tepla třením a riziko tepelné degradace diamantu

• Železo má střední tepelnou vodivost, což vede k vysokému vývinu tepla během tření při broušení. Při nepřetržitém těžkém{1}}zatížení se lokalizované teploty prudce zvyšují, což snadno způsobuje grafitizaci diamantu a jeho matování. Při zpracování měkkých luxusních kamenů nebo světlého-zbarveného mramoru mohou uvolněné železné piliny oxidovat a vytvářet rezavé skvrny, které způsobují trvalé žluté skvrny na povrchu kamene.

 

3 Nadměrný obsah železa vede ke křehké matrici a špatnému samoostření-

• Pokud je podíl železného prášku příliš vysoký, matrice se stává nadměrně tvrdou a postrádá samoostřící schopnost. Po delším broušení se povrch matrice vyleští; diamanty neodhalují nové řezné hrany, což má za následek prokluzování a pomalý řezný výkon.

 

4 Významný vliv velikosti a morfologie částic na vlastnosti zpracování

• Hrubý sférický atomizovaný železný prášek nabízí dobrou tekutost, ale vykazuje špatnou kompaktibilitu a nízkou slinovací aktivitu. Jemný redukovaný železný prášek nabízí vysokou slinovací aktivitu a dobrou kompaktibilitu, ale trpí špatnou tekutostí a nerovnoměrným rozložením prášku, což může vést k nekonzistenci hmotnosti v mlecích segmentech.

 

 

1. Snížený železný prášek: Porézní, nepravidelně tvarované částice s vysokou slinovací aktivitou; tradiční volba pro segmenty broušení kamene v Číně.
2. Atomizovaný železný prášek: Kulovité částice s vynikající tekutostí; vhodné pro plně automatizovanou, kontinuální výrobu lisování, ačkoli slinovací aktivita je relativně nízká.
3. Scénáře aplikací:

• Kovové-brusné segmenty pro žulu a-univerzální vrtáky do betonu: Formulace se středním-až{3}}vysokým obsahem železa, vyvažující odolnost proti opotřebení a náklady.
• Brusné segmenty s měkkou-maticí pro mramor a luxusní kámen: Snížený podíl železného prášku a zvýšený obsah mědi, aby se minimalizovalo riziko rzi a zlepšilo se samoostření.
• Zuby vrtáků s vysokým{0}}rázem pro pilotové základy: Mírně snížený obsah železa se zvýšeným obsahem kobaltu a niklu pro zlepšení houževnatosti a zabránění vylamování zubů.

 

(Segment diamantových vrtáků)

 

Stručné shrnutí
Základní hodnota železného prášku spočívá v jeho schopnosti tvořit matricinízké náklady při regulaci odolnosti proti opotřebení a hustoty slinování.

Mezi jeho výhody patří vysoká nákladová{0}}efektivita, střední odolnost proti opotřebení a slušná houževnatost; jeho nevýhodou je sklon k oxidaci a kontaminaci rzí, stejně jako riziko zasklení matrice a klouzání, pokud se používá v nadměrném množství. Formulační inženýři vyvažují ostrost řezu, životnost a výrobní náklady úpravou obsahu železného prášku a velikosti částic-často v kombinaci se systémy mědi, cínu, kobaltu a niklu-, aby vyhovovaly specifickým provozním podmínkám pro kamenné nebo betonové aplikace.