תפקידה של אבקת ברזל בכלי יהלום

תפקידה של אבקת ברזל בכלי יהלום

אבקת ברזל היא רכיב הבסיס המשמש בכמויות הגדולות ביותר ובעלות הנמוכה ביותר בתוך ניסוחי מטריצת כלי יהלום. הוא נמצא בשימוש נרחב בכלי יהלום-שחוצצים וחמים-כגון בלוקים לטחינת אבן, קידוחי בטון ומקטעי להבי מסור-לעתים קרובות בשילוב עם נחושת, פח, קובלט וניקל. בהתבסס על מנגנוני סינטר ושיטות ייצור, ניתן לסווג את תפקידו לשלושה תחומים: יתרונות, חסרונות ושיקולי עיבוד.

(אבקת ברזל מופחתת)

 

 

1 מפחית את עלויות חומרי הגלם ומייעל את כלכלת הניסוח

• אבקת ברזל זולה משמעותית מקובלט או אבקות נחושת בטוהר- גבוה. כחומר מילוי ראשוני המוסף בכמויות גדולות, הוא מוריד באופן דרסטי את העלות של חומרי גלם מטריצות, מה שהופך אותו למרכיב הבסיסי-הנמוך ביותר לייצור המוני של כלי יהלום.

 

2 מסדיר את קשיות המטריצה ​​ועמידות בפני שחיקה כדי להתאים לחלקי עבודה שונים
לברזל יש קשיות בינונית; הוספת כמויות מתאימות משפרת את עמידות הבלאי של המטריצה.

• תכשירי ברזל גבוהים-: עמידות מוגברת לבלאי המטריצה ​​הופכת אותם למתאימים לעיבוד גרניט, בטון בעל חוזק- גבוה ומצעי קוורץ קשיחים וגבוהים{{2}, ובכך מאט את צריכת המטריצה ​​ומאריך את חיי הכלים.
• תכולת ברזל מופחתת: מביאה למטריצה ​​רכה יותר עם יכולות{0}}השחזה עצמית מהירות יותר, מה שהופך אותה למתאים לחומרים רכים יותר כמו שיש ואבני יוקרה.

 

3 משפר את ביצועי הסינטר ומקדם סינטינג נוזלי-

• ברזל יכול ליצור שלבי סגסוגת-נמוכים-התכה עם בדיל ונחושת. בטווח טמפרטורת סינטר הכבישה החמה-הסטנדרטית (760-830 מעלות), הוא מקדם קשר מתכתי בין חלקיקי אבקה ומגביר את צפיפות המטריצה. אבקת ברזל מופחתת בעלת צורה לא סדירה מציעה חיבור מכני מעולה בהשוואה לאבקת ברזל אטומה, ובכך משפרת את חוזק היווצרות הגוף הירוק.

 

4 משפר שמירה מכנית של חלקיקי יהלום
לאחר סינטר, המטריצה ​​המבוססת על ברזל- מציגה יכולות משולבות מכניות מצוינות. עם ניסוח נכון, המטריצה ​​עוטפת בחוזקה חלקיקי יהלום, ומעכבת את משיכת היהלום המוקדמת- החוצה במהלך השחזה; השמירה משתפרת עוד יותר כאשר משתמשים ביהלומים מצופים-טיטניום.

5 מכוון את קשיחות ההשפעה של המטריצה

• בהשוואה למטריצות על בסיס נחושת טהורה-, תוספת של ברזל מגבירה את הקשיחות. זה הופך מקטעים ובלוקי שחיקה לפחות מועדים לשבר שביר או סתתים בעת עיבוד בטון מזוין או אבן עם פיזור מצרפי לא אחיד.

 

שיקולים מרכזיים לעיצוב נוסחאות
1 רגישות לחמצון

• אבקת ברזל מתחמצנת בקלות רבה; חשיפה ללחות או הגנה אטמוספרית לא מספקת במהלך סינטר מובילה להיווצרות תחמוצות ברזל. תחמוצות אלו מצטברות בגבולות התבואה, מחלישות את הקשר בין חלקיקי האבקה וגורמות לחללים או סדקים בתוך המטריצה, מה שגורם לנשירת גרגירים וחוזק המטריצה ​​מופחת. כתוצאה מכך, נדרשים אמצעים מחמירים יותר למניעת חמצון במהלך ערבוב, אחסון וסינטר.

 

2 יצירת חום חיכוך מוגזם וסיכון להתפרקות תרמית של יהלום

• לברזל מוליכות תרמית מתונה, מה שמוביל ליצירת חום גבוהה במהלך חיכוך הטחינה. בעיבוד עומס כבד- מתמשך, הטמפרטורות המקומיות עולות בחדות, מה שגורם בקלות לגרפיטציה של יהלומים ולקהה. בעת עיבוד אבני יוקרה רכות או שיש בצבע בהיר-, סיבי ברזל מנותקים עלולים להתחמצן וליצור כתמי חלודה, ולגרום להכתמה צהובה קבועה על פני האבן.

 

3 תכולת ברזל מוגזמת מובילה למטריצה ​​שבירה ולהשחזה עצמית לקויה-

• אם פרופורציית אבקת הברזל גבוהה מדי, המטריצה ​​הופכת קשה מדי וחסרה יכולת חידוד- עצמית. לאחר שחיקה ממושכת, משטח המטריצה ​​הופך מלוטש; יהלומים אינם מצליחים לחשוף קצוות חיתוך חדשים, וכתוצאה מכך החלקה וביצועי חיתוך איטיים.

 

4 השפעה משמעותית של גודל החלקיקים והמורפולוגיה על מאפייני העיבוד

• אבקת ברזל אטום כדורית גסה מציעה יכולת זרימה טובה אך מפגינה דחיסות גרועה ופעילות סינטר נמוכה. אבקת ברזל מופחתת עדינה מציעה פעילות סינטר גבוהה ודחיסות טובה אך סובלת מיכולת זרימה לקויה וחלוקת אבקה לא אחידה, מה שעלול להוביל לחוסר עקביות במשקל במקטעי הטחינה.

 

 

1. אבקת ברזל מופחתת: חלקיקים נקבוביים בעלי צורה לא סדירה עם פעילות סינטר גבוהה; הבחירה המרכזית עבור מקטעי טחינת אבן בסין.
2. אבקת ברזל אטומה: חלקיקים כדוריים בעלי יכולת זרימה מעולה; מתאים לייצור דפוס רציף אוטומטי לחלוטין, אם כי פעילות סינטר נמוכה יחסית.
3. תרחישי יישום:

• מקטעי השחזה-מתכתיים מלוכדים עבור גרניט ומקדחי בטון-כלליים: תכשירים עם תכולת ברזל בינונית-עד-גבוהה, מאזנת התנגדות שחיקה ועלות.
• פלחי טחינת-מטריקסים רכים לשיש ואבן יוקרתית: מופחתת פרופורציה של אבקת ברזל ותכולת נחושת מוגברת כדי למזער סיכוני חלודה ולשפר את השחזה-עצמית.
• שיני מקדחה גבוהה- ליסודות כלונסאות: תכולת ברזל מופחתת באופן מתון עם קובלט וניקל מוגברים כדי לשפר את הקשיחות ולמנוע שברי שיניים.

 

(קטע מקדחי יהלום)

 

סיכום קצר
הערך המרכזי של אבקת ברזל טמון ביכולתה ליצור את מסגרת המטריצה ​​בעלות נמוכה תוך ויסות עמידות בלאי וצפיפות סינטר.

היתרונות שלו כוללים עלות גבוהה-יעילות, עמידות מתונה בפני שחיקה וקשיחות הגונה; החסרונות שלו הם נטייה להתחמצן ולגרום לזיהום חלודה, כמו גם הסיכון של זיגוג מטריצה ​​והחלקה בשימוש מופרז. מהנדסי ניסוח מאזנים בין חדות חיתוך, חיי שירות ועלויות ייצור על ידי התאמת תכולת אבקת ברזל וגודל החלקיקים-לעתים קרובות בשילוב עם מערכות נחושת, בדיל, קובלט וניקל-כדי להתאים לתנאי ההפעלה הספציפיים ליישומי אבן או בטון.