El procés de sinterització dels segments de diamants

1. Visió general de la sinterització

La sinterització és un dels processos més bàsics del procés de producció de metal·lúrgia en pols i també és l’últim procés important. Té un paper decisiu en el rendiment del producte final. La sinterització és la "porta d'entrada" de la producció de fulla de diamants.

 

El procés de sinterització és una sèrie de processos físics i químics complexos com la difusió, la fusió, el flux, la contracció i la recristalització entre les pols de matriu de metall compactades sota premsa calenta, que produeix un fort enllaç entre les partícules de matriu, fent que el producte sigui fort i tingui una certa duresa i força.

 

El procés de sinterització fa referència principalment al sistema de sinterització i la corba es dibuixa segons la relació entre temperatura i temps. Per tant, la temperatura de sinterització s’ha de determinar primer segons la composició i la relació de la matriu de la fulla de la serra, la mida i les especificacions de la fulla de la serra, etc., i després s’ha de determinar el mètode de calefacció i el temps d’aïllament després d’arribar a la temperatura de sinterització.

 

• 1) Determinació de la temperatura de sinterització

For a certain saw blade product, since its matrix composition has been determined, its sintering temperature is a fixed temperature range. This range is generally specified at the optimal temperature sintering point plus or minus 10°C, and the sintering temperature is generally about 2/3 of the melting point of the main component, that is, Tsintering>2\/3Tmelting. La temperatura real de sinterització es determina mitjançant blocs de prova de sinterització de prova. El primer grup de blocs de prova es determina segons la temperatura anterior. Després de la sinterització d’assaig, s’observa el color, l’estat de la superfície, la cristal·lització, etc. dels blocs de prova per determinar si estan massa cremats o poc cremades. A continuació, es dóna la temperatura de sinterització del segon grup de blocs de prova i el tercer i quart grups de blocs de prova es proven de la mateixa manera fins que s’obté la temperatura de sinterització adequada.

 

• 2) Temps de sinterització

El temps de sinterització i la temperatura de sinterització són un parell de paràmetres relacionats, perquè quan la temperatura de sinterització augmenta adequadament, el temps d’aïllament del punt de sinterització es pot escurçar relativament, però si el control és inadequat, el producte es deformarà, els grans creixeran i fins i tot es produirà una segregació afectant la qualitat del producte. Quan la temperatura de sinterització és baixa, el temps d’aïllament de la sinterització s’ha d’ampliar, en cas contrari, el producte quedarà poc cremat. La diferència de temperatura de sinterització no pot ser massa gran, generalment al voltant de 20 ºC.

 

2. Anàlisi teòrica del procés de sinterització

Després que la pols de la matriu s’acabi, la força del cos sinteritzat augmenta. En primer lloc, augmenta la força d’enllaç entre les partícules de pols. Durant la sinterització, a causa de la temperatura alta, el moviment dels àtoms al cos de pols s’intensifica, permetent que més àtoms entrin a la superfície de contacte entre les partícules per formar una superfície d’enllaç. A més, a mesura que la superfície d’enllaç s’expandeix, també augmenta la força del cos sinteritzat. La superfície d’enllaç s’expandeix per formar un coll de sinterització, de manera que la interfície de partícules original forma una interfície de gra i, a mesura que la sinterització continua, el límit del gra es pot moure cap a l’interior de la partícula, donant lloc al creixement del gra.

 

L’augment de la força del cos sinteritzat també es reflecteix en la reducció del volum de porus i la quantitat total de porus, així com el canvi en la forma dels porus. A mesura que el coll de sinterització creix, els porus que originalment es van interconnectar entre les partícules es redueixen gradualment en porus tancats i després s’arrodonen. La mida i el nombre de porus també canvien, és a dir, el nombre de porus disminueix, mentre que la mida mitjana dels porus augmenta.

 

La formació de la superfície d’enllaç de partícules no sol provocar la contracció del cos sinteritzat. Per tant, la densificació no marca l’inici del procés de sinterització, i només l’augment de la força del cos sinteritzat és un signe evident de sinterització. Amb el creixement del coll de sinterització, comença realment la reducció del volum total de porus i l’escurçament de la distància entre les partícules, comença el procés de densificació del cos sinteritzat. Com s'ha esmentat anteriorment, a més del creixement del coll de sinterització durant el procés de sinterització, el compacte es pot densificar i reduir; La superfície disminuirà; La força es pot augmentar i la conductivitat augmentarà. Aquests paràmetres proporcionen la possibilitat de descriure el procés de sinterització. En la majoria dels casos, el procés de sinterització s’acompanya d’una disminució de la mida del cos sinteritzat.

 

El seu paràmetre de densificació φ es pot expressar com:

Φ=(ρs–ρg)/(ρt-ρg)

on ρs -- densitat corporal sinteritzada;

ρt -- densitat teòrica;

ρg -- Densitat compactada.

 

La figura següent mostra els canvis en alguns paràmetres quan la sinterització isotèrmica es realitza a dues temperatures (T2 ›T1), reflectint els efectes principals del temps i la temperatura en el procés de sinterització.

 

 

El procés de sinterització isotèrmica de la pols es pot dividir aproximadament en tres etapes amb límits poc clars (diagrama esquemàtic de la següent manera).

 

(1) Etapa inicial: l'etapa inicial de sinterització o l'etapa d'enllaç. Els punts de contacte originals o les superfícies de contacte entre partícules es transformen en unió de gra, és a dir, un coll sinteritzador es forma mitjançant processos de migració atòmica com la nucleació i el creixement. Aquesta etapa consisteix principalment en la recuperació de metalls, la volatilització del gas i l’aigua adsorbits, i la descomposició i l’eliminació de l’agent formador en el compacte.

 

(2) Etapa intermèdia: etapa de creixement del coll de sinterització. La migració a gran escala d’àtoms a la superfície d’enllaç de partícules fa que el coll de sinterització s’expandeixi, la distància entre les partícules per disminuir i una xarxa de buits contínues per formar-se. Al mateix temps, a causa del creixement del gra, el límit del gra es mou a través dels porus i els porus desapareixen en gran quantitat on el límit del gra s’escombra. L’augment de la densitat i la força són les principals característiques d’aquesta etapa.

 

(3) Etapa final: esferoidització de porus tancat i escenari de contracció. La majoria dels porus estan completament separats, el nombre de porus tancats augmenta molt i la forma del porus tendeix a ser esfèrica i continua reduint -se. En aquesta etapa, tot el cos sinteritzat encara es pot reduir lentament, però això s’aconsegueix per la desaparició dels porus petits i la reducció del nombre de porus. Tot i això, encara hi ha un nombre reduït de porus petits aïllats residuals que no es poden eliminar.

 

Quanzhou Huice Tools Company té molts anys d’experiència en la producció de segments de diamants. Si voleu obtenir més coneixement i informació, poseu -vos en contacte amb nosaltres.