1. Канцэпцыя алмазнага пакрыцця паверхні
Павярхоўнае пакрыццё алмазамі — гэта выкарыстанне тэхналогіі апрацоўкі паверхні, пры якой паверхня алмаза пакрываецца пластом з іншых матэрыялаў. У якасці пакрывальнага матэрыялу звычайна выкарыстоўваецца метал (у тым ліку сплавы), напрыклад, медзь, нікель, тытан, малібдэн, медна-волава-тытанавыя сплавы, нікель-кобальтавыя сплавы, нікель-кобальтавыя фосфарныя сплавы і г.д.; таксама выкарыстоўваюцца некаторыя неметалічныя матэрыялы, такія як кераміка, карбід тытана, тытана-аміячныя злучэнні і іншыя вогнетрывалыя матэрыялы. Калі пакрывальны матэрыял — метал, яго таксама можна назваць павярхоўнай металізацыяй алмазаў.
Мэта павярхоўнага пакрыцця — надаць алмазным часцінкам асаблівыя фізічныя і хімічныя ўласцівасці, каб палепшыць іх эфектыўнасць выкарыстання. Напрыклад, выкарыстанне павярхоўнага алмазнага абразіўнага шліфавальнага круга з вытворчай смалы значна павялічвае тэрмін яго службы.
2. Класіфікацыя метаду павярхоўнага пакрыцця
Класіфікацыя метадаў прамысловай апрацоўкі паверхні, гл. малюнак ніжэй, фактычна ўжываецца ў метадах звышцвёрдых абразіўных пакрыццяў паверхні, больш папулярныя ў асноўным мокрае хімічнае пакрыццё (без электралізнага пакрыцця) і пакрыццё, сухое пакрыццё (таксама вядомае як вакуумнае пакрыццё) пры хімічным асаджэнні з паравой фазы (CVD) і фізічным асаджэнні з паравой фазы (PVD), у тым ліку метад вакуумнай парашковай металургіі з вадкасным спяканнем, якія знайшлі практычнае прымяненне.
3. Таўшчыня пакрыцця прадстаўляе метад
Паколькі таўшчыню пакрыцця паверхні алмазных абразіўных часціц цяжка вызначыць непасрэдна, яе звычайна выражаюць як прырост вагі (%). Існуе два спосабы прадстаўлення прыросту вагі:
Дзе A — прырост вагі (%); G1 — вага пасля шліфавання перад нанясеннем пакрыцця; G2 — вага пакрыцця; G — агульная вага (G=G1 + G2)
4. Уплыў алмазнага пакрыцця на прадукцыйнасць алмазнага інструмента
У алмазным інструменце, вырабленым з Fe, Cu, Co і Ni, алмазныя часціцы могуць быць убудаваны ў матрыцу звязальнага агента толькі механічна з-за адсутнасці хімічнай блізкасці вышэйзгаданага звязальнага агента і адсутнасці інфільтрацыі на міжфазнай мяжы. Пад уздзеяннем сілы шліфавання, калі алмазныя шліфавальныя часціцы падвяргаюцца ўздзеянню максімальнага сячэння, метал корпуса шыны губляе алмазныя часціцы і адвальваецца самастойна, што зніжае тэрмін службы і эфектыўнасць апрацоўкі алмазных інструментаў, і шліфавальны эфект алмаза не можа быць цалкам прадэманстраваны. Такім чынам, паверхня алмаза мае характарыстыкі металізацыі, якія могуць эфектыўна палепшыць тэрмін службы і эфектыўнасць апрацоўкі алмазных інструментаў. Сутнасць заключаецца ў тым, каб звязальныя элементы, такія як Ti або яго сплавы, наносіліся непасрэдна на паверхню алмаза шляхам награвання і тэрмічнай апрацоўкі, так што паверхня алмаза ўтварае аднастайны хімічны звязальны пласт.
Пры нанясенні пакрыцця на алмазныя шліфавальныя часціцы адбываецца рэакцыя паміж пакрыццём і алмазам, што прыводзіць да металізацыі паверхні алмаза. З іншага боку, металізаваная паверхня алмаза і металічны корпус злучаюцца паміж сабой як звязальны агент, таму апрацоўка алмазным пакрыццём для халоднага спякання пад ціскам вадкасці і гарачага спякання цвёрдай фазы мае шырокае прымяненне. Гэта дазваляе павялічыць кансалідацыю зерняў алмазнага шліфавальнага сплаву, паменшыць выкарыстанне алмазнага інструмента для шліфавання, палепшыць тэрмін службы і эфектыўнасць алмазнага інструмента.
5. Якія асноўныя функцыі апрацоўкі алмазным пакрыццём?
1. Палепшыць здольнасць цела плёну да ўстаўкі алмаза.
З-за цеплавога пашырэння і халоднага сціскання ў зоне кантакту паміж алмазам і корпусам шыны ўзнікае значнае цеплавое напружанне, у выніку чаго паміж алмазам і корпусам шыны ўтвараюцца мініяцюрныя лініі, што зніжае здольнасць алмазнага пакрыцця да ўтварэння мініяцюрных ліній на паверхні шыны. Пакрыццё паверхні алмазам можа палепшыць фізічныя і хімічныя ўласцівасці інтэрфейсу алмаза і корпуса. Аналіз энергетычнага спектру пацвердзіў, што склад карбідаў металу ў плёнцы знутры вонкі паступова пераходзіць у металічныя элементы, якія называюцца плёнкай MeC-Me. Паміж паверхняй алмаза і плёнкай утвараецца хімічная сувязь. Толькі гэта спалучэнне можа палепшыць здольнасць алмаза да злучэння або палепшыць здольнасць алмаза да злучэння корпуса шыны. Гэта значыць, пакрыццё дзейнічае як злучальны масток паміж імі.
2. Палепшыць трываласць алмаза.
Паколькі крышталі алмаза часта маюць унутраныя дэфекты, такія як мікратрэшчыны, малюсенькія паражніны і г.д., гэтыя ўнутраныя дэфекты ў крышталях кампенсуюцца запаўненнем мембраны MeC-Me. Гальванічная апрацоўка выконвае ролю армавання і ўмацавання. Хімічнае гальванічная апрацоўка і гальванічная апрацоўка могуць палепшыць трываласць вырабаў з нізкай, сярэдняй і высокай трываласцю.
3. Запаволіце цеплавы шок.
Металічнае пакрыццё наносіцца павольней, чым пакрыццё алмазнага абразіва. Цяпло, якое ўзнікае пры шліфаванні, перадаецца звязальнаму агенту са смалой пры кантакце з часціцай шліфоўкі, так што ён выгарае ад імгненнага ўздзеяння высокай тэмпературы, каб захаваць сваю сілу ўтрымання на алмазным абразіве.
4. Ізаляцыя і ахоўны эфект.
Падчас спякання і шліфавання пры высокай тэмпературы пакрыццё аддзяляе і абараняе алмаз, каб прадухіліць графітызацыю, акісленне або іншыя хімічныя змены.
Гэты артыкул узяты з крыніцы "сетка звышцвёрдых матэрыялаў"
Час публікацыі: 22 сакавіка 2025 г.
