El diamante de cristal único artificial se desarrolló gradualmente después de la década de 1950. Se sintetiza a partir de grafito como materia prima, se agrega con un catalizador y se somete a alta temperatura y presión ultra alta. El diamante policristalino artificial (PCD) es un material policristalino formado por la polimerización del polvo de diamante que usa aglutinantes de metal como CO, Ni, etc. El diamante policristalino artificial es un tipo especial de producto metalurgia de polvo, que dibuja algunos métodos y medios de metalurgia convencional en polvo en su método de fabricación.
Durante el proceso de sinterización, debido a la adición de aditivos, un puente de unión compuesto principalmente de Co, Mo, W, WC y Ni se forman entre los cristales PCD, y los diamantes están firmemente incrustados en el marco resistente formado por el puente de unión. La función del aglutinante de metal es sostener firmemente el diamante y utilizar completamente su eficiencia de corte. Además, debido a la distribución gratuita de los granos en varias direcciones, es difícil que las grietas se propagen de un grano a otro, lo que mejora en gran medida la fuerza y la dureza de PCD。
En este número, resumiremos brevemente algunas de las características deInserción de PCD.
1. Ultra alta dureza y resistencia al desgaste: de naturaleza incomparable, los materiales tienen una dureza de hasta 10000hV, y su resistencia al desgaste es casi cien veces mayor que la de inserción de carburo;
2. La dureza, resistencia al desgaste, microstrength, dificultad para moler y coeficiente de fricción entre los cristales anisotrópicos de diamantes de cristal único y los materiales de la pieza de trabajo varían mucho en diferentes planos y orientaciones de cristal. Por lo tanto, al diseñar y fabricar herramientas de diamantes de cristal único, es necesario seleccionar correctamente la dirección del cristal, y la orientación del cristal debe llevarse a cabo para las materias primas de diamantes. La selección de las superficies de corte delantera y trasera de las herramientas de corte PCD es un tema importante en el diseño de herramientas de torno de PCD de cristal único;
3. Coeficiente de baja fricción: los insertos de diamantes tienen un coeficiente de fricción más bajo al procesar algunos materiales metálicos no ferrosos en comparación con otros insertos, que es aproximadamente la mitad de los carburos, generalmente alrededor de 0.2.
4. La ventaja de corte PCD es muy afilada, y el radio romo de la orilla del corte generalmente puede alcanzar 0.1-0.5um. Y las herramientas naturales de diamantes de cristal único se pueden usar en el rango de 0.002-0.005um. Por lo tanto, las herramientas de diamantes naturales pueden realizar un mecanizado ultra delgado y ultra precisión.
5. El coeficiente de expansión térmica del diamante con un coeficiente más bajo de expansión térmica es menor que el del carburo cementado, aproximadamente 1/10 de el de acero de alta velocidad. Por lo tanto, las herramientas de corte de diamantes no producen una deformación térmica significativa, lo que significa que el cambio en el tamaño de la herramienta causado por el calor de corte es mínimo, lo cual es particularmente importante para el mecanizado de precisión y ultra precisión con requisitos de precisión de alta dimensión.
Aplicación de herramientas de corte de diamantes
Inserción de PCDse usa principalmente para corte/fresado de alta velocidad/fresado de metales no ferrosos y materiales de metales no ferrosos, adecuados para procesar varios materiales no metálicos resistentes al desgaste, como fibra de vidrio y materiales cerámicos; Varios metales no ferrosos: aluminio, titanio, silicio, magnesio, etc., así como varios procesos de acabado de metales no ferrosos;
Desventajas: pobre estabilidad térmica. Aunque es la herramienta de corte con la dureza más alta, su condición limitada es inferior a 700 ℃. Cuando la temperatura de corte excede los 700 ℃, perderá su dureza ultra alta original. Esta es la razón por la cual las herramientas de diamantes no son adecuadas para mecanizar metales ferrosos. Debido a la pobre estabilidad química de los diamantes, el elemento de carbono en los diamantes interactuará con los átomos de hierro a altas temperaturas y se convertirá en estructura de grafito, aumentando en gran medida el daño de las herramientas.
Tiempo de publicación: 17-2023 de mayo