Timanttityökalujen juottamiseen käytetyt juotostäytemateriaalit

Juotostimanttiteknologialla tarkoitetaan tekniikkaa, jossa käytetään täyteainetta, joka pystyy kemiallisesti reagoimaan timanttihiukkasten kanssa ja muodostamaan metallurgisen sidoksen teräsalustaan. On olemassa erilaisia ​​timanttijuotosprosesseja, jotka voidaan luokitella laserjuotukseen, induktiojuotukseen ja korkean lämpötilan{1}}juottoon lämmitysmenetelmän mukaan.

 

 

Timanttityökalujen juottamisen periaate on käyttää elementtejä, joilla on suuri affiniteetti hiilen suhteen (kuten Ti, Cr ja Zr), jotka käyvät läpi kemiallisen reaktion juotuksen aikana, muodostaen karbideja ja siten saavuttaen metallurgisen sidoksen timantin, täytemetallin ja alustan välille. Juotettaessa timanttityökaluja täytemetallin valinta määrää suoraan juotetun timanttityökalun suorituskyvyn.

 

 

Tavallisia metallijuottomateriaaleja on vaikea kastella ja levittää timanttipinnalle. Vaikka sulalla nikkelillä on suhteellisen pieni kostutuskulma timantin pinnalla korkeissa lämpötiloissa, kupari ei kastele timantin pintaa korkeissa lämpötiloissa. Titaanin lisääminen kupariin parantaa kuitenkin merkittävästi kupari-pohjaisten metalliseosten kostuvuutta timantin pinnalla.

 

Tällä hetkellä timanttityökaluissa käytettävät juotosmateriaalit voidaan luokitella laajasti:

korkean{0}}sulamispisteen-seosten juotosmateriaalit, jotka perustuvat pääosin nikkeliin (esim. Ni-Cr) ja matalassa-sulavat-seokset, jotka perustuvat pääasiassa hopeaan ja kupariin (esim. Cu-Sn-Ti, Ag-Cu- Ag-Cu-Cr).

 

 

 

Verrattuna nikkeli-- ja kupari-pohjaisiin juotosseoksiin, hopea-pohjaisilla juotosseoksilla on alhaisemmat sulamislämpötilat ja hyvät kostutus- ja leviämisominaisuudet. Hopea-kupari-titaaniseosten likviduslämpötilat ovat alhaiset, mikä on edullisempaa timanttityökalujen valmistukseen. Pienen määrän titaanihiukkasia lisääminen metalliseen hopeaan voi parantaa juotosvaikutusta; aktiivinen alkuaine titaani reagoi timantissa olevan hiilen kanssa muodostaen titaanikarbidia (TiC). Kuitenkin johtuen hopean korkeasta hinnasta ja korkeista tyhjiövaatimuksista titaanille, juotoskustannukset ovat korkeat; samalla tällä juotoslejeeringillä on suhteellisen heikko pitovoima timantissa, mikä tekee siitä alttiin irtoamaan käytön aikana. Siksi sen käyttö timanttityökalujen juottamisessa ei ole kovin yleistä. Hopea{10}}pohjaisia ​​juotosseoksia käytetään usein erityistilanteissa, joissa vaaditaan alhaista kulutuskestävyyttä.

 

 

Kupari on metalli, jota käytetään kaapeleissa ja sillä on hyvä korroosionkestävyys. Metallista kuparia on käytetty laajalti sähkö- ja kemianteollisuudessa, mutta sen korkea hinta on jossain määrin rajoittanut sen mittakaavaa. Kupari-pohjaiset juotoslejeeringit jaetaan pääasiassa kupari-tina-titaaniin ja kupari-tina-zirkonium-titaaniin. Cu-C-metalliseosfaasikaavion mukaan alkuaineen C liukoisuus Cu:iin on lähes nolla. Siksi metallista kuparia sekoitetaan yleensä muiden metallien kanssa sekoitettujen juotosseosten valmistamiseksi juotetun liitoksen lujuuden parantamiseksi. Kuparin suhteellisen korkeasta sulamislämpötilasta johtuen vaadittu juotoslämpötila on korkea, mikä voi aiheuttaa timantin grafitoitumista. Tinan lisääminen voi alentaa reaktiolämpötilaa ja säästää kustannuksia. Alueilla, joilla on hyvät työympäristöt ja alhaiset kulutuskestävyysvaatimukset, voidaan valita kupari-- tai hopea{15}}pohjaisia ​​juotosseoksia timanttien grafitoitumisasteen vähentämiseksi.

 

 

Nikkeli{0}}pohjaisilla juotosseoksilla on korkea kovuus, hyvä korroosionkestävyys, hyvä kulutuskestävyys ja hyvä suorituskyky korkeissa lämpötiloissa, ja niitä on käytetty laajalti ilmailualalla. Nikkeli-pohjaisilla juotosseoksilla on niiden perustamisesta lähtien tehty laajaa perus- ja soveltavaa tutkimusta, ja myös niiden kaupalliseen kehittämiseen on kiinnitetty paljon huomiota. Ni-Cr-seokset ovat yleisesti käytettyjä juotosseoksia timanttityökaluissa. Nikkeli-pohjaisten juotosseosten käyttäminen timanttityökalujen juottamiseen täydentää toistensa etuja, ja työkaluja voidaan käyttää erittäin lujissa-leikkaus-, hionta- ja poraussovelluksissa.

 

 

 

Materiaalin prosessoinnin vaikeutumisen vuoksi timanttityökalujen valmistuksessa käytetyt alkuperäiset hopea--, kupari-- ja nikkeli-pohjaiset juotoslejeeringit eivät enää pysty täyttämään korkeampia käsittelyvaatimuksia, kuten lisäämään työkalun lujuutta säilyttäen samalla lujuus nykyisissä juotosolosuhteissa tai vähentämään työkalun sisäistä jännitystä. Monet tutkijat ovat ehdottaneet komposiittijuottoseosten käsitettä, joka parantaa edelleen juotettujen työkalujen suorituskykyä lisäämällä kovia tai pehmeitä hiukkasia juotosseokseen: nano-- ja mikro{5}}-kokoisten Al2O3-hiukkasten lisääminen Ag-Cu-Ti parantaa juotosliitoksen kestävyyttä ja parantaa juotoksen kestävyyttä. työkalu; μ-TiC-hiukkasten lisääminen Ag-Cu-Ti-komposiittijuottoseokseen parantaa juotoslejeeringin ja timantin kulutuskestävyyttä ja estää halkeamien muodostumista timanttihiomalaikkaan juottamisen aikana; lisäämällä eri määriä Hf:a parantamaan Ni-Cr-Si-Cu-Sn booritonta-juotoseosta, jonka tarkoitus on alentaa juotoslejeeringin sulamispistettä ja jalostaa raerakennetta.

 

Useiden erilaisten juotosmateriaalien edut ja haitat

 

Huice Company toimittaa erilaisia ​​juotostimanttityökaluja, joissa on terävä hionta, edulliset hinnat ja suoramyynti valmistajilta. Tervetuloa tiedustelemaan.

Ota yhteyttä nyt

 

 

Viite:

• "Jootemateriaalien analyysi timanttihiomahiukkasjuotosta varten" Hou Miao
• "Jotoksen ja diffuusiohitsauksen kehittäminen timanttityökalujen valmistuksessa" Li Shengnan