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金剛石刀頭

 

金剛石刀頭是金剛石鋸片的工作主體。金剛石鋸片的刀頭是由金剛石和胎體結合劑組成,金剛石是一種超硬材料,起到切削刃的作用,胎體結合劑起到固定金剛石的作用,由金屬單質粉末或金屬合金粉末構成,不同的組成叫做配方,根據不同的用途,配方和金剛石不同。
金剛石鋸片刀頭工藝的選擇1.金剛石粒度的選擇 
當金剛石粒度粗且為單一粒度時,鋸片刀頭鋒利,鋸切效率高,但金剛石結塊的抗彎強度下降;當金剛石粒度細或粗細粒度混合時,鋸片刀頭耐用度高,但效率較低。綜合考慮以上因素,選擇金剛石粒度為50/60目較為適宜。 
2.金剛石分布濃度的選擇
在一定范圍內,當金剛石濃度由低到高變化時,鋸片的鋒利性和鋸切效率逐漸下降,而使用壽命則逐漸延長;但濃度過高,鋸片會變鈍。而采用低濃度、粗粒度,效率則會提高。利用刀頭各部位在鋸切時的不同作用,采用不同濃度(即在三層或更多層結構中中間層可采用較低濃度),鋸刀過程中刀頭工作上形成中間凹槽,有利于防止鋸片偏擺,從而改善石材加工質量。
3.金剛石?強度的選擇
金剛石的強度是保證切割性能的重要指標。過高的強度會使晶體不易破碎,磨粒在使用時被拋光,鋒利度下降,導致工具性能惡化;金剛石強度不夠時,在受到沖擊后易破碎,難以擔負切削重任。故應選擇強度在130~140N。
4.粘結相的選擇
鋸片的性能并不僅僅取決于金剛石,而是取決于金剛石與粘結劑恰當配合構成的刀頭這種復合材料的整體性能。對于大理石等軟質石材,要求刀頭的力學性能相對低些,可選用銅基粘結劑。但銅基粘結劑燒結溫度低,強度、硬度較低,韌性較高,與金剛石結合強度低。當加入碳化鎢(WC)時,以WC或W2C作為骨架金屬,配以適量的鈷以提高強度、硬度及結合特性,并加入少量熔點低、硬度低的Cu、Sn、Zn等金屬作粘結相。主加成分粒度應細于200目,添加成分粒度應細于300目。 
5.燒結工藝的選擇
隨著溫度的升高,胎體的致密化程度提高,抗彎強度也隨之提高,而且隨著保溫時間的延長,空白胎體和金剛石結塊的抗彎強度先提高后降低,可選擇在800℃下燒結120s工藝來滿足性能要求。
編輯本段金剛石刀頭的制造在刀頭制造妙技中,刀頭胎體原料的選擇和熱壓工藝是其中較為關鍵的樞紐。Co基、青銅基合金系被普及選擇作為胎體原料,但在制造本錢和使用機能上不能做到很好的兩全。經由過水平析提出了Fe-Ni-Cu-W系合金作為刀頭胎體原料,經由嘗試和應用,取得了較為理想的制造本錢與機能的兩全。
金剛石鋸片刀頭的制造歷程可描寫為在必然壓力下的金屬粉末的燒結歷程,是一種粉末冶金歷程:勻稱肴雜的金屬粉末在高溫(800-1000℃)和必然壓力下(180-250Kgf/cm2),經由過程粉末顆粒間的擴散、熔焊、化合、再結晶等一系列物理化學浸染,形成具有必然外形和機器機能的燒結體,即為刀頭。
對鋸片刀頭胎體原料的根基也要有較嚴的要求:
1、 燒結體應具有精良的抨擊襲擊機能和恰當的硬度,以保證對所包裹的金剛石形成精采的機器嚙合和對巖石適度的抗磨損手段;
2、 能夠在較低的燒結溫度(一樣尋常不趕過950℃)下和較短的保溫時刻(一樣尋常不趕過5分鐘)內完成饜足上述機能要求的粉末冶金歷程,以減緩金剛石單晶的劣化趨勢;
3、 胎體合金中的合金組元可以精采的浸潤金剛石單晶,并經由過程插手的微量元素使合金組元與金剛石間孕育產生化學鍵合浸染,進一步進步對金剛石的哄騙手段。
粉末冶金方法可以使胎體原料得到與一樣尋常合金相似的構造,實現合金化。在合金構造中有多少種相,其中在電化學性子與原子半徑相似的組元間,合金偏向于優天賦生固溶體相。因為固溶體相在天生歷程中晶格產生畸變,使晶格位錯移動時所受到的阻力增年夜,從而使原料的強度、硬度進步,即孕育產生固溶強化浸染,是以,固溶體相成為對綜合機器機能要求較高原料的最根基組成相??梢哉f,胎體合金能形成固溶體相是實現胎體原料高機能的關鍵之一。
按照鋸片刀頭胎體原料的根基要求,應選擇易于在胎體合金中形成固溶體相、孕育產生固溶強化浸染的合金系作為胎體的根基因素,Fe-Ni-Cu-W系合金切合這種要求:
Fe-Ni、Cu-Ni可以實現完全互溶;
WC/W-Ni、WC-Cu、Fe-Cu可實現有限互溶并可以孕育產生彌散強化浸染;
Fe、Ni第Ⅷ族元素對金剛石有精采的親和性。
成品后的刀頭經各種不同的方式安裝到基體上,經打磨、噴漆制成成品,被廣泛應用的各類的生活生產操作中。
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