Per què afegir níquel a les eines de diamant?

El rendiment de les eines de diamant depèn no només dels propis abrasius de diamant, sinó també en gran mesura de l'enllaç metàl·lic (matriu) que subjecta els diamants. El níquel, com a metall de transició important, s'afegeix sovint als enllaços basats en coure-, cobalt- i ferro-. Té un paper únic a l'hora de millorar el comportament de sinterització, l'enllaç interfacial, les propietats mecàniques i el rendiment a alta-temperatura.

 

1. Millora del comportament de sinterització i aliatge

El níquel té un punt de fusió relativament alt de 1455 graus, i el comportament de sinterització de la pols de níquel només és moderat. No obstant això, el níquel és mútuament soluble amb el coure i es pot aliar bé amb les fases d'unió basades en coure-. Per tant, afegir níquel als enllaços basats en coure-pot formar solucions sòlides uniformes o fases d'aliatge, optimitzar la microestructura de la matriu i evitar la segregació de components de baixa-fusió, millorant així la densitat i la uniformitat del cos sinteritzat. Això és molt important per garantir la qualitat general de la matriu d'eines de diamant.

2. Millora de la humectabilitat de l'enllaç amb els materials de diamant i esquelet

Una certa quantitat de níquel pot millorar la humectabilitat de les fases d'unió basades en coure-a materials de l'esquelet i al diamant. Una millor humectabilitat significa que la fase d'unió fosa es pot estendre de manera més eficaç sobre les superfícies del diamant i les partícules de l'esquelet, formant una unió interfacial més estreta en refredar-se. Això millora la força de retenció de la matriu sobre els diamants i redueix l'extracció prematura del diamant-.

Val la pena assenyalar que el níquel en si no reacciona fàcilment amb el carboni de la superfície del diamant i, a altes temperatures, el níquel té una erosió relativament feble sobre el diamant. Això vol dir que mentre millora la humectabilitat, el níquel no danya excessivament el diamant, la qual cosa ajuda a mantenir la integritat i la capacitat de tall del diamant.

3. Reducció de la pèrdua de matriu durant la sinterització

El níquel pot "absorbir" eficaçment l'estany fos i altres aliatges líquids, reduint la pèrdua de matriu durant la sinterització. En els enllaços que contenen metalls de baixa fusió-com ara l'estany, la fase líquida pot emanar durant la sinterització, provocant segregació de la composició, porositat i una matriu menys densa. El níquel pot dissoldre o adsorbir aquestes fases líquides, mantenint-les dins de la matriu i mantenint la integritat i l'estabilitat de la composició de l'enllaç. Per tant, sovint s'afegeix níquel als enllaços basats en cobalt-i ferro- per millorar el comportament de sinterització.

4. Proporcionar una alta resistència, una alta tenacitat i un rendiment d'alta-temperatura

El níquel té una duresa particularment alta, una resistència i duresa relativament altes, així com una bona resistència a l'oxidació i un cert grau de "duresa vermella". Aquestes propietats fan que els enllaços basats en níquel- siguin adequats per a les eines de diamant que s'utilitzen en condicions de càrrega pesada, com ara la mòlta, la perforació i el tall pesats. El níquel pot millorar eficaçment la resistència a l'impacte de la matriu, fent-la menys propensa a fractures o deformacions.

Tanmateix, els enllaços basats en níquel-acostumen a tenir poca nitidesa. Això es deu al fet que l'elevada duresa del níquel provoca un desgast de la matriu relativament lent, de manera que les graes de diamant gastades no cauen fàcilment, reduint així la capacitat d'auto-afilat de l'eina. Per tant, el níquel se sol combinar amb altres elements per equilibrar la nitidesa i la vida útil de l'eina.

5. Optimització del rendiment global mitjançant la combinació amb cobalt i ferro

Quan el níquel es combina correctament amb el cobalt i el ferro, es poden obtenir propietats completes satisfactòries, com ara una alta tenacitat, una baixa deformació i una resistència moderada al desgast. Afegir níquel als enllaços basats en-cobalt pot millorar el comportament i la duresa de la sinterització, mentre que afegir níquel als enllaços basats en ferro- pot millorar la tenacitat i la resistència a l'oxidació, i també reduir els costos. Ajustant la relació Ni/Co/Fe, es pot aconseguir un bon equilibri entre nitidesa, vida útil i cost per satisfer les necessitats de diferents aplicacions de mecanitzat.

(HuiceTools ofereix fulles de serra d'anell de diamant d'alta-qualitat, compatibles amb diverses màquines de tall i serveis OEM per a diverses marques-conegudes)

Conclusió

L'addició de níquel a les eines de diamant s'aprofita principalment de la seva capacitat d'aliar amb coure, millorar la humectabilitat de l'enllaç amb el diamant i els materials de l'esquelet, reduir la pèrdua de fase líquida durant la sinterització i proporcionar una gran tenacitat, alta resistència i estabilitat a -alta temperatura. Aquests efectes milloren col·lectivament la força de retenció de la matriu sobre els diamants i la resistència a l'impacte de l'eina. Tot i que el níquel pot reduir la nitidesa de la matriu, una combinació raonable amb elements com el cobalt i el ferro pot aconseguir un rendiment global optimitzat, permetent que les eines de diamant s'adaptin a una gamma més àmplia de condicions de mecanitzat.