进一步提高提高锯片性能的有效措施

磨料磨具研习社 2018-12-17 14:39:04

随着我国金刚石锯片质量的不断提高、钟罩炉等烧结设备性能的改进以及冶金粉末质量和性能的提高,整体冷压烧结锯片根据自身的特点,开始向中高档锯片方向发展,他们克服了原来只求锯片的锋利度,而忽视工作寿命的作坊,加强锯片胎体配方和烧结工艺的研究,使锯片质量得到提升,进一步加强国际市场的竞争力。


1  高品质和粗颗粒国产人造金刚石的采用


过去曾经犹豫无需的恶性竞争相互压价,只能选用最低价的RVD系列金刚石,由此制造出来的锯片产品只能低档的DIY产品。现在由于金刚石的降价,可以选用MBD甚至SMD系列的金刚石。厂家有条件根据锯片的生产成本和销售选择相应品质的金刚石,加上设备性能的改进和生产工艺水平的提高, 完全可以选用有锋利度,工作寿命又长的适于专业用的中档锯片产品。


在一定条件下,金刚石浓度对锯片性能的影响是按照浓度由低到高的顺序,锯片的锋利度和切割效率逐渐下降,而工作寿命铸件增长。国外锯片普遍采用低浓度,粗颗粒金刚石,所以切割效率高。以前国内由于30/40以粗金刚石质量不过关,不得已,采用高浓度,细粒度的配方制造锯片。据了解,现在粗粒度,高强度记港式你已经过关,SMD25系列的30/40以粗金刚石均由供应,价格比进口的便宜,各厂家根据需要可以大胆使用。


2  金刚石表面金属化处理

 

目前,采用对金刚石进行表面金属化处理的方法来提高超硬材料工具的整体性能,是工具制造上一次技术飞越,在一些高档产品中,如绳锯、激光锯片等,已得到广泛应用,并取得明显效果。以往人们认为,只有高品质的金刚石进行表面处理才有意义,因为只有包镶性能好,高品质的金刚石才能充分发挥作用。其实不然,金刚石的金属化处理是一个化学-物理过程。在该过程中,镀层的活性金属细粒,在毛细管力的作用下,有可能填补金刚石表面存在的微裂纹缺陷,将应力集中产生的微裂纹充满了金属细粒,使镀层金刚石的强度得到提高。目前,真空蒸发镀覆技术发展和应用趋于成熟,采用镀Ti的强碳化金属元素,使金刚石表面形成TiC,在烧结时,对金刚石形成保护,免受铁,镍等石墨化元素的侵蚀。保证与胎体有较高的结合强度,出刃值高,锋利度好。而且制作成本低,效果好,许多厂家乐于采用。


3  批量使用预合金代钴粉末,并添加适量稀土元素


研究应用预合金代钴粉末是超硬材料工具制造的发展趋势,国内外都有相关的粉末产品面世。这些粉末有着优良的物理力学性能,对金刚石把持力高,烧结温度低,成分均匀,工艺性好,烧结密度和硬度均高于同类普通混合的胎体粉末。国产粉末价位低,质量稳定,国内大多数厂家采用的是铁铜基胎体配方,由于铜粉价位的不断攀升,使用铜粉的比例越来越少,为了保证锯片的产品质量,又不增加制造成本采用预合金粉末是解决问题的重要途径,要知道,冷压片胎体靠的是对金刚石机械包镶能力,而机械包镶能力则来源于冷却收缩胎体的压应力,而压应力大小与胎体的弹性模量有关。铁基预合金粉可以有较高的弹性模量,有利于增强对金刚石的机械包镶。铁基粉末胎体的缺陷是粉末中的单一铁元素对温度比较敏感,多高的烧结温度(超过850℃侵蚀更严重)会对金刚石造成侵蚀。而铁基预合金粉末烧结温度烧结相对较低,为720~830℃。其中铁元素是以合金相状态存在,不会对金刚石造成侵蚀。


4  采用制粒工艺


目前冷压锯片生产过程中冷压工序的装粉,已经是容积式的装粉过程。冷压模的阴模上平面必须调整到送装粉末的上面持平。尤其对于分连续齿锯片,更是要求严格持平,否则,倒粉后,无法刮平。既然如此,完全可以不用称量,只要把粉料将模腔倒满,刮平即可。可是这种模式的操作过程,使用未经制粒的粉料,其同体积的质量误差较大。也就是说,同一锯片,各个齿之间的质量误差可达15%,从而造成锯片烧结后,各齿之间的密度不同,影响锯片性能的不稳定。应用和推广制粒工艺则是解决这个问题的有效途径。而且制粒工艺会带来粉末流动性好,具有易于倒粉和金刚石分布均匀的优点,这将使冷压锯片的整体性能得到进一步的提升。


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