סטטוס מחקר של גלגל שיוף יהלום מלוכדות מתכת

גלגל שיוף יהלום הוא כלי העיבוד הנפוץ ביותר בטכנולוגיית השחזה. על פי סוגים שונים של קשרים, ניתן לחלק את גלגל השחזה של יהלומים לגלגל שיוף יהלום מלוכד שרף, גלגל שיוף יהלום מלוכד קרמי וגלגל שיוף יהלום מלוכד מתכת. לגלגל השחזה של יהלומים מלוכדות מתכת יש כוח קשירה חזק ותבואה שוחקת, קשיחות טובה ויכול לעמוד בעומסים גדולים. הוא מיושם בתחומי השחזה, השחזה דיוק ודיוק במיוחד של משטחים מורכבים של חומרים שבירים וקשים.

 

כוח ההחזקה של קשר מתכת לחומר שוחק יהלום הוא גורם המפתח המשפיע על חייו של גלגל השחזה של יהלומי קשר מתכת. לכן, חוקרים מבית ומחוץ להתמקד בעיקר בהיבטים הבאים:

(1) החלף את בסיס Fe בבסיס Co כחיבור של גלגל שיוף יהלום מלוכד מתכת כדי להפחית את עלות הייצור. לדוגמה, האן חואן ואחרים חקרו את ההשפעה של תכולת פחמן על התכונות של חומרים מטריצות מבוססי פריט. כאשר תכולת הפחמן היא 1 אחוז, צפיפות החומר המטריצה ​​מגיעה לערך המינימלי של 7.47g/cm3; כאשר תכולת הפחמן היא 0.4 אחוזים, צפיפות החומר המטריצה ​​מגיעה לערך המרבי של 7.65g/cm3. Chen Xia et al. הפחיתה את שחיקת הקלסר על פני היהלום על ידי הוספת כמות קטנה של Co לקלסר על בסיס ברזל, ובגלל הוספת Co, הוצמדה למשטח היהלום שכבה של חומר מטריקס צפוף, מה שיצר את החומר המטריצה ויהלום בשילוב הדוק יותר.

 

Dai Qiulian et al. מצא שניתן לשפר את התכונות המכניות של חומרים מטריצות על בסיס ברזל על ידי הגדלת תכולת C, Cu ו-Ni כראוי. לטמפרטורת הסינטר של גלגל השחזה יש השפעה משמעותית על הקשיות וחוזק הכיפוף של חומרים מטריצות על בסיס ברזל. הכמות המתאימה של Zn ו-Sn תורמת לסינטרינג שלב נוזלי;

(2) לנקוט באמצעים טכנולוגיים כדי לממש את יכולת ההחזקה של קשר מתכת לחומר שוחק. ראשית, היא מושגת על ידי הוספת Ti פעיל (TiN2), Cr, יסודות אדמה נדירים, וכו 'לחומרי הגלם sintering; שנית, ציפוי המתכת או הסגסוגת הפעילים כגון Ti ו-Cr מצופים על פני השטח של חלקיקי יהלום שוחקים כדי לשפר את יכולת ההחזקה של הקשר לחומר השוחק;

(3) שפר את יכולת ההלבשה של גלגל יהלום מלוכד מתכת. T Tanaka et al. ניסו לפתח מעין גלגל שיוף מתכת יהלום נקבובי עם ברזל יצוק כקשר, והכניס את המבנה הריק של גלגל השחזה של היהלום הקרמי הנקבובי לתוך גלגל השחזה של יהלום המתכת, על מנת להשיג יכולת חיתוך טובה יותר והשחזה עצמית של חלקיקי יהלום שוחקים. מאוחר יותר, H.Tomino ו-SHTruong מיפן פיתחו שיטות הכנה שונות כמו סינטר לחיצה איזוסטטית חמה, סינטר מחשמל וסינטר ואקום.

 

באמצעות מחקר השוואתי של תהליך ההכנה, הנקבוביות ותכונות השחזה השונות, יש לנו הבנה נוספת של הסוג החדש של גלגל יהלום נקבובי מתכת נקבובי. חוקרים מקומיים מציעים לשפר את יכולת ההשחזה העצמית של גלגלי השחזה של יהלום מלוכדות מתכת על ידי שינוי הנוסחה של יהלום מלוכד מתכת כדי להתאים את קצב הבלאי שלו לשיעור הבלאי של חומר שוחק היהלום. עם זאת, שיטה זו מוגבלת על ידי תכונות החומרים המעובדים, דרגות יהלומים שונות והטווח המצומצם של הרכב הנוסחה המתכוונן של יהלום מלוכד מתכת. Liao Cuijiao et al. הוסיפו כמות מסוימת של חומר יוצר נקבוביות לקשר המתכת כדי לקבל דגימת מקטע יהלום קשר מתכת נקבובי עם נקבוביות מסוימת.

כיום, גלגלי יהלום מלוכדים במתכת מחולקים לשלושה סוגים: גלגלי יהלום מצופים אלקטרו, גלגלי יהלום מלוכדים וגלגלי יהלומים חד-שכבתיים. ניתן להשתמש בגלגל השחזה של יהלומים מצופים אלקטרו רק במקרים עם עומס השחזה קטן, וגלגל השחזה של יהלומים מלוכדים נמצא בשימוש נרחב, בעוד שגלגל השחזה יהלום מולחם חד-שכבתי נמצא עדיין בשלב הפיתוח בסין.

גלגל השחזה יהלום מצופה אלקטרו מיוצר בשיטה אלקטרוכימית. לגלגל שיוף יהלום מצופה יתרונות רבים, כגון תהליך ציפוי פשוט, השקעה נמוכה, ייצור נוח, אין צורך בתיקון, יעילות עבודה גבוהה, חיי שירות ארוכים וכו'. טחינה דיוק, במהירות גבוהה ובמהירות גבוהה במיוחד. הפגמים של גלגל השחזה של היהלום המצופה הם כדלקמן: גרגירי היהלום השוחקים בגלגל השחזה של היהלום המצופה מוטבעים רק באופן מכאני עם המתכת המצופה והמצע, ומשטח המפרק אינו יוצר קשר מתכות כימי מוצק, ולכן החזקתו כוח קטן. משטח העבודה של גלגל השחזה נחסם בקלות, עם פיזור חום גרוע, טמפרטורת שחיקה גבוהה וקל לשרוף את משטח העבודה.

על מנת לפתור את הבעיות כמו כוח אחיזה לא מספיק של גרגירי השחיקה של גלגל השחזה של יהלום מצופה אלקטרוניקה וחסימה קלה של הכלים, ולתת משחק מלא ליתרונות של חומר השפשוף הסופר-קשה, החלו המדינות הזרות לפתח את ה- single- גלגל שיוף יהלום מולחם בשכבה עם תהליך הלחמה בטמפרטורה גבוהה בתחילת שנות ה-90. בפרט, חלה התקדמות מסוימת בהלחמה בטמפרטורה גבוהה של גלגלי שיוף יהלומים.

 

עבור גלגל שיוף יהלום מולחם חד-שכבתי, חוזק ההדבקה בממשק המסופק על ידי הלחמה בטמפרטורה גבוהה הוא גבוה; יחד עם זאת, מכיוון שעובי שכבת ההדבקה דק מאוד, מרווח השבב בין גרגירי השוחקים מתרחב מאוד, ולא קל לחסום אותו. קצה החיתוך השוחק היעיל הוא יותר וחד יותר, וטמפרטורת הטחינה מופחתת מאוד, מה שיכול למנוע ביעילות כוויות שחיקה, במיוחד בשחיקה יעילה, שיכולה להראות את יתרונותיה הבלתי ניתנים להשוואה. כיום, הוא שימש להכנת מסור תיל יהלום, גלגל שיוף יהלום מולחם חד-שכבתי וראשי השחזה ודיסקים שונים. עם זאת, ישנם מעט חומרים שוחקים סופר-שוחקים חד-שכבתיים בשוק בשלב זה.

גלגל השחזה של יהלום מחוטא נוצר על ידי ערבוב של אבקת שוחקים ואבקת מליטה סופר קשה וסינטר על ידי מטלורגיית אבקה, ויוצר גוף מחוטא במבנה רב שכבתי. לגלגל השחזה של יהלום מחוטא יש את היתרונות של חוזק מליטה גבוה, יכולת צורה טובה, עמידות בטמפרטורה גבוהה, מוליכות תרמית טובה ועמידות בפני שחיקה, חיי שירות ארוכים ויכולה לשאת עומסים גדולים. עבור גלגל יהלום מחושץ, כמה חוקרים ביצעו בשנים האחרונות מחקר על חיבוש גלגל יהלום מסונט בשיטות עיבוד מיוחדות, בעיקר כולל שיטת הלבשה אלקטרוליטית, שיטת הלבשה חשמלית ושיטת חבישה מרוכבת.