Почему кобальт добавляется в алмазный инструмент?

Почему кобальт добавляется в алмазный инструмент?

Основная цель добавления кобальта в алмазные инструменты заключается не в том, чтобы сам кобальт выполнял шлифовку; скорее, он служит ключевым компонентом связующего агента (матрицы). Он прочно и стабильно «удерживает» алмазные частицы внутри инструмента, обеспечивая оптимальную производительность инструмента даже в условиях высоких-температур и высоких-нагрузок.

1. Использование превосходных свойств кобальта при спекании для достижения уплотнения при более низких температурах.

Алмазы склонны к графитизации, окислению или термическому повреждению при высоких температурах; поэтому температура спекания алмазных инструментов должна поддерживаться относительно низкой.

 

Характеристики кобальта идеально соответствуют этому требованию:

Хотя кобальт имеет высокую температуру плавления (1494 градуса), порошок кобальта микронного размера - можно спекать при температуре ниже 850 градусов;

После спекания достигается высокая плотность;

Даже при добавлении к другим связующим системам он значительно улучшает плотность и прочность матрицы на изгиб.

 

Это означает:

• Добавление кобальта позволяет создать плотную-прочную матрицу при относительно низких температурах, тем самым защищая алмазы и обеспечивая механическую целостность корпуса инструмента. Это наиболее значительное технологическое преимущество связующих веществ на основе кобальта-.

 

2. Повышение прочности матрицы на изгиб и улучшение удержания алмаза.

Производительность алмазного инструмента во многом зависит от способности матрицы прочно «сжимать» алмазные частицы.

 

Кобальт способствует следующим образом:

• После спекания он демонстрирует исключительно высокую прочность на изгиб;
• Он значительно повышает прочность матрицы на изгиб при включении в другие связующие системы;
• Прочность матрицы на изгиб увеличивается пропорционально содержанию кобальта.
• Более высокая прочность матрицы приводит к более сильному механическому удерживанию алмазов, что снижает вероятность их преждевременного отделения во время использования; это продлевает срок службы инструмента и улучшает стабильность резания.

 

3. «Красная твердость» кобальта: сохранение прочности и твердости при высоких температурах.

Алмазные инструменты выделяют значительное количество тепла во время операций резки, шлифования и сверления, что потенциально может вызвать локальные высокие температуры внутри матрицы.

 

Многие металлические материалы размягчаются при высоких температурах, что приводит к деформации матрицы и снижению способности удерживать алмаз. Кобальт обладает значительной «красной твердостью»:

Его прочность и твердость существенно не падают при высоких температурах;

Матрица сохраняет достаточную жесткость даже в условиях высоких-температур эксплуатации.

 

Следовательно, алмазные инструменты со связкой на-основе кобальта демонстрируют превосходную стабильность и долговечность в условиях-высоких температур, таких как сухая резка, высокоскоростное-шлифование и тяжелое-сверление.

 

4. Повышение стабильности размеров матрицы для обеспечения точности и постоянства инструмента.

Кобальт повышает устойчивость матрицы к деформации;

Он характеризуется высоким пределом текучести и низким прогибом.

Это значит, что матрица менее склонна к пластической деформации или изгибу под нагрузкой. Это крайне важно для прецизионной обработки, тонко-резки и высокоскоростных-вращающихся инструментов:

• Инструмент противостоит деформации;
• Размеры резки или шлифования остаются более постоянными;
• Точность обработки выше;
• Стойкость инструмента и качество обработки становятся более контролируемыми.

 

5. Баланс между износостойкостью и способностью к самозаточке-путем регулирования содержания кобальта.

Твердость и износостойкость кобальта не очень высоки; Фактически, в справочном материале указано:

Увеличение содержания кобальта фактически снижает износостойкость матрицы;

Однако это увеличивает прочность на изгиб.

Хотя это может показаться недостатком, более высокая износостойкость матрицы не всегда идеальна для конструкции алмазного инструмента.

 

Алмазные инструменты требуют определенной степени «самозаточки»:

Матрица должна изнашиваться с правильной скоростью, позволяя тусклым алмазным частицам отслаиваться и обнажать новые, острые. Если матрица слишком износостойкая-, тусклые алмазы остаются внедренными, а не выпадают; инструмент затупляется, эффективность резания падает, а выделение тепла увеличивается.

 

Таким образом, добавление кобальта позволяет активно регулировать скорость износа матрицы:

• Высокое содержание кобальта. Матрица относительно легко изнашивается, обеспечивает хорошую самозатачиваемость--подходит для задач, требующих высокой резкости;
• Низкое содержание кобальта (или в сочетании с другими износостойкими-компонентами): матрица более износостойкая-стойкая-и подходит для применений, где долговечность инструмента является приоритетом.

В этом контексте кобальт обеспечивает жизненно важное «окно настройки производительности».

 

6. Сбалансированная общая производительность обеспечивает широкий спектр применения инструментов для склеивания на основе кобальта-.

В целом, кобальт способствует синергии нескольких свойств алмазных инструментов:

Именно потому, что алмазные инструменты на основе кобальта-на связке сочетают в себе характеристики спекания, механические свойства, высокие-температурные характеристики и возможность регулировки, они демонстрируют превосходные, стабильные рабочие характеристики и широкий спектр применения.

(Huicetools поставляет высококачественные алмазные коронки для бетона с высоким содержанием кобальта)

 

Краткое содержание

Включение кобальта в алмазные инструменты по существу усиливает следующие свойства:

1. Отличные возможности спекания и уплотнения при низких-температурах;
2. Сильное удержание алмаза, обусловленное высокой прочностью на изгиб;
3. Высокая-температурная стабильность, обусловленная твердостью в горячем состоянии;
4. Устойчивость к деформации, обусловленная высоким пределом текучести и низким прогибом;
5. Баланс возможностей самозаточки-, основанный на умеренной износостойкости и возможности регулировки.

Кобальт не выполняет режущее действие за счет собственной твердости; скорее, он действует как «высоко-матрица» и «модификатор производительности», позволяя алмазным инструментам достигать превосходных общих стандартов в производстве, сроке службы, точности обработки и адаптируемости к высоким-температурам.