Печь для вакуумной термообработки
Вакуумная спекающая печь
Вакуумная паяльная печь
Please send us your inquiry about the customization of other furnace types or related questions about vacuum furnace. We will reply you immediately. Thank you.
Печь представляет собой вакуумные печи для термообработки, такие как печь для тушения вакуумного газа, печь для вакуумной закалки, печь для вакуумного отжига, вакуумная газовая и масляная закалочная печь и т. Д. Для промышленности термической обработки металлов.
SIMUWU был основан несколькими опытными инженерами, которые работали в вакуумных печах и термообработке в течение 20 лет. Мы действительно знаем вакуумную печь. Ваши технические требования действительно понятны и доступны нашим инженерам. Также наша команда продаж может предоставить вам 24/7 онлайн-работу, ваши вопросы будут решены немедленно!
Загрузки
Все документы в обзоре
Новости и пресса
Все новости с первого взгляда
запрос
Отправьте нам сообщение
Email: contact@vacfurnace.com
Tel : +86-21-50878190
24 hours online : +8613916614261
Whatsapp : +8613916614261
Wechat : 2210154395
Address: NO.1299, XinJinQiao Road, Pudong New Area, Shanghai, China.
Copyright © 2010-2022 Shanghai Gehang Vacuum Technology Co.,Ltd. All Rights Reserved.
Алмазная пайка
Высокая твердость и превосходные физико-механические свойства алмаза делают алмазный инструмент незаменимым и эффективным инструментом для обработки различных твердых материалов. Прикрепление металла матрицы к алмазу является одним из основных факторов, влияющих на срок службы и производительность алмазного инструмента.
1.Краткие сведения о алмазной пайки
Из-за высокой межфазной энергии между алмазом и обычными металлами и сплавами частицы алмаза не могут проникать в обычные сплавы с низкой температурой плавления и имеют плохую когезию. В традиционной технологии производства алмазные частицы внедряются в металл матрицы только за счет механического зажимного усилия, создаваемого холодной усадкой матрицы, без образования твердой химической или металлургической связи, в результате чего образуются алмазные частицы. Его легко отделить от металлической матрицы матрицы при работе, что значительно снижает срок службы и уровень производительности алмазного инструмента. Коэффициент использования алмазов в большинстве пропитанных инструментов является низким, и большое количество дорогих алмазов падает и теряется в отходах. Технология металлизации поверхности алмаза используется для придания поверхности алмаза многих новых характеристик, таких как превосходная теплопроводность, хорошая термическая стабильность, улучшение его первоначальных физических и химических свойств и улучшение смачиваемости по отношению к раствору металла или сплава.
Проблема металлизации поверхности алмазов привлекла большое внимание со стороны алмазно-инструментальной промышленности в стране и за рубежом в 1970-х годах. Многие люди посвящают себя исследованию металлизации алмазной поверхности в процессе спекания, добавляя или предварительно связывая прочный порошок карбида металла с материалом матрицы (этот вид алмаза не вступает в реакцию с покрытием перед нагревом, но относится к алмазному покрытию), в Чтобы реализовать химическое связывание алмаза в процессе спекания. Хотя некоторые металлы, такие как вольфрам (не окисленный), могут образовывать слой WC на поверхности алмаза при низкой температуре (около 800 ° С), необходимо нагревать его в течение более одного часа при температуре 600 ° С в вакууме, чтобы получить идеальную силу соединения из процесс, используемый для предварительной металлизации поверхности алмаза.В соответствии с условиями спекания обычно используемых импрегнированных алмазных режущих инструментов в настоящее время маловероятно, что металлизированный слой будет образовываться на поверхности алмаза при нагревании при 900 ° С в течение примерно 5 минут в невакуумном или низком вакууме. Поскольку как обогащение атомов активного металла (Ti, V, Cr и т. Д.) На поверхности алмаза, так и металлургическое соединение связующего с алмазом посредством межфазной реакции являются процессами диффузии атомов, которые крайне недостаточны в зависимости от температуры, используемой для горячего прессования, и такого короткое время. Химическая или металлургическая сила сцепления матрицы с алмазом очень слабая или не образуется вообще при спекании в твердом состоянии (иногда с небольшим количеством жидкого металла или сплава с низкой прочностью и низкой температурой плавления).
Предварительная металлизация поверхности алмаза не является конечной целью, а является лишь одной из мер для достижения химической металлургической связи с матричными металлами. Когда алмаз с покрытием спекается в пилообразную форму, оголенный алмаз на поверхности разрушения теряет свое покрытие, и поверхность остаточной ямы алмаза становится очень гладкой. Это явление указывает на то, что алмаз и матрица не достигли уровня химической инкапсуляции. Следовательно, даже если поверхность алмаза предварительно металлизирована, традиционный способ твердофазного спекания в порошковой металлургии не может обеспечить прочную связь между алмазом и матричными материалами.
В конце 1980-х люди начали изучать технологию пайки алмазными инструментами. Некоторые элементы переходной группы (такие как Ti, Cr, W) нанесены на поверхность алмаза, а карбиды образуются в результате химической реакции с ними. Благодаря эффекту этого слоя карбида алмаз, связующее и матрица могут быть спаяны для достижения прочного химического металлургического соединения, что позволяет реализовать настоящую металлизацию поверхности алмаза, которая является принципом алмазной пайки. Из опубликованных патентов и статей видно, что эта технология может обеспечить максимальное значение режущей кромки алмаза до 2/3 размера частиц, а срок службы инструмента увеличится более чем в три раза, тогда как при обычных условиях это значение менее 1/3, что позволяет получить значение режущей кромки, когда операция резки достигает стабильного значения режущей кромки. Поэтому ожидается, что технология пайки обеспечит прочную связь между металлом матрицы (паяным металлом) и материалом матрицы – алмазной и стальной матрицей.
2. Текущее состояние алмазной пайки
В настоящее время инструменты для пайки алмазом (или кубическим нитридом бора) стали горячей технологией, но она ограничена однослойными инструментами, и результаты по многослойной «пропитке» опубликованы не были. Исследования технологии пайки за рубежом начались в конце 1980-х годов, но их применение ограничено однослойными инструментами из-за сложности работы. Внутренние исследования технологии высокотемпературной пайки начались сравнительно поздно, по сравнению с развитыми странами, широта и глубина исследований далеко не достаточны, поэтому текущий прогресс очень медленный, но с вступлением Китая в ВТО, темпы исследований связаны с постепенно ускоряться.
(1) Состояние исследований высокотемпературной пайки алмазных инструментов за рубежом
AK Chattopadhyay et al. в Швейцарии использовался метод плазменного напыления (кислородно-ацетиленовая сварочная горелка) для нанесения твердого припоя (72% Ni, 14,4% Cr, 3,5% Fe, 3,5% Si, 3,35% B, 0,5% O 2) на подложку из инструментальной стали и до нанести алмаз (без покрытия) на слой припоя, затем индукционную пайку при температуре 1080 ° С и в течение 30 секунд под защитой аргона, чтобы добиться соединения алмаза со стальной матрицей. Как сильный твердосплавный элемент, Cr в припойных сплавах обогащает поверхность алмаза и металлизирует поверхность настоящего наличного алмаза во время пайки.
в американском патенте указано, что металлический порошок припоя (Ni-Cr) и органическое связующее добавляются для пайки краски, алмаз с покрытием связывается с матрицей из инструментальной стали, затем наносится паяльная краска, затем нагревается до умеренной температуры и выдерживается в течение определенного времени удалить летучие вещества. В вакуумной печи (вакуум 1,333 * 10-2 Па) или в сухой водородной печи металлическая алмазная поверхность завершается в то же время пайки.
В некоторых патентах также используется присадочный металл из сплава Ni-Cr для пайки. Металлический наполнитель также включает в себя элементы Fe, B или Si, Mo и т. Д. Например, в ссылке [14] присадочный металл из сплава Ni-Cr, содержащий Si или Si и Ti, используется для пайки алмазного шлифовального круга в вакуумной печи. температура пайки составляет 1126-1176 ° С; в ссылке [15] присадочный металл на основе меди, содержащий W, Fe, Cr, B и Si, используется для пайки алмазного шлифовального круга; в ссылке [16] присадочный металл на основе серебра Ag-Mn-Zr используется для пайки алмазных инструментов вместо гальванических инструментов.
В Германии были приняты активный припой на основе никеля и припой на основе никеля соответственно для реализации склеивания алмаза и матрицы. По сравнению с гальваническими инструментами производительность высокотемпературных паяных алмазных инструментов намного лучше, чем у гальванических алмазных инструментов. Начальные характеристики шлифования инструментов для пайки (с использованием активных припоев и алмазов PDA989, PDA665) более чем в 3,5 раза выше, чем для гальванических инструментов (припоев на основе никеля и алмазов PDA665), а срок службы инструментов для пайки более чем в 3 раза что гальванических инструментов. Алмазные абразивы имеют большую свободную режущую поверхность и больше пространства между абразивами, что облегчает удаление стружки, поэтому производительность шлифовки алмазных инструментов, полученных пайкой, хорошая.
(2) Исследовательский статус высокотемпературных паяных алмазных инструментов в Китае.
Основываясь на исследованиях пайки алмазов в стране и за рубежом, Четвертый военно-медицинский университет и Сианьский университет Цзяотун паял алмаз в вакуумной печи (вакуум 0,2 Па), используя сплав NiCr13P9 в качестве присадочного металла с небольшим количеством порошка Cr, под высокая температура (950 С) и давление (4,9 МПа), чтобы обеспечить прочную связь между алмазной и стальной матрицей. Присадочный металл равномерно распределяется по поверхности шлифовального круга. Алмаз был спаян твердо. Прикосновение к поверхности шлифовального круга кажется очень резким и грубым. Металлический припой распределяется равномерно среди алмазных абразивов, а высота режущей кромки алмаза высокая. Его долговечность, очевидно, улучшена по сравнению с гальваническим шлифовальным кругом, и только небольшое количество алмаза падает после работы.
Сяо Бин и другие из Нанкинского университета аэронавтики и астронавтики использовали метод высокочастотной индукционной пайки. В качестве межслойных материалов использовались сплав Ag-Cu и порошок Cr. Индукционная пайка проводилась на воздухе в течение 35 секунд при 780 ° С. Была достигнута твердая связь между алмазом и стальной матрицей. Яо Чжэнцзюнь и соавт. Использовали метод индукционной пайки в газозащитной печи Ar, используя порошок сплава Ni-Cr в качестве присадочного металла, вакуумную индукционную пайку в течение 30 секунд, температуру пайки 1050 ° C для достижения прочной связи между алмазной и стальной матрицей. С помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) и рентгеновской энергодисперсионной спектроскопии (EDS) в сочетании с дифракцией рентгеновских лучей (XRD) было обнаружено, что во время пайки слой Cr, богатый на границе раздела алмаза с Cr-элементом, образуется и прореагировал с С-элементом на поверхности алмаза с образованием Cr3C2 и Cr7C3, которые являются основными факторами для достижения высокой прочности сцепления между слоем сплава и алмазом. Эксперименты по шлифованию проводились с большой глубиной резания, медленной подачей и большой нагрузкой. Исходя из морфологии поверхности шлифовального круга, алмаз не отслаивался, и алмазный абразив имел нормальный износ, что указывало на то, что алмаз имел более высокую прочность удержания и был пригоден для высокоэффективного шлифования.
Тайваньская компания Китайских шлифовальных кругов (KNIK. Inc.) представила однослойные равномерно распределенные алмазные паяные шарики при высокой температуре. Без сокращения срока службы количество используемого алмаза уменьшается на 50%, а скорость резки увеличивается в два раза.
На основе исследований, проведенных в стране и за рубежом, авторская исследовательская группа использовала листовой припой из металлического сплава Ni82CrBSi, алмаз равномерно распределился по присадочному металлу и спаялся в низковакуумной печи для спекания горячего прессования. Алмазный инструмент для пайки был предварительно изучен, и было изучено, как использовать технологию пайки в инструменте для пропитки. Начиная с оптимизации статических структурных параметров, таких как распределение алмаза в матрице, размер и концентрация алмазных частиц, и динамических параметров, таких как эффективное количество алмаза и расстояние между алмазами, реализуется упорядоченное расположение однослойного алмаза в поперечной плоскости, и затем алмаз в рабочий слой расположен в шахматном порядке в продольном направлении методом укладки, так что алмаз может работать непрерывно.
Чтобы проверить способность матрицы инкапсулировать алмаз, была специально изготовлена алмазная коронка для поверхностного монтажа. Было проведено пять экспериментов по резке, и было измерено его максимальное среднее значение. Алмазная режущая кромка однослойного инструмента пайкой.
3. Проблемы в алмазной пайки
Существует много трудностей в алмазной пайке, которые необходимо срочно решить: 1) требуется хорошая смачиваемость и прочность сцепления присадочного металла с алмазом и матрицей; 2) выбор материалов для пайки и технологии пайки должен обеспечивать стабильность алмаза для уменьшения или предотвращения эрозии алмаза присадочным металлом; 3) поскольку коэффициенты теплового расширения алмазной и металлической матрицы весьма различны, остаточное напряжение при сварке также велико.(4) Температура плавления присадочного металла выше, чем рабочая температура алмазного инструмента, поэтому в качестве присадочного металла следует искать металлические (сплавные) материалы с более низкой температурой плавления и аналогичным коэффициентом расширения алмаза, а некоторые активные элементы следует добавлять в улучшить смачиваемость и сродство алмаза, чтобы достичь цели связывания алмаза и удовлетворения механических свойств матрицы. Кроме того, необходимо усовершенствовать и оптимизировать ключевые технологии металлизации алмазных поверхностей, подбор и выбор поверхностных металлов и припоев, а также выбор припоев и газовых сред.
Эффективность и срок службы алмазного инструмента зависит не только от стойкости алмазно-абразивного вкладыша, но и от износостойкости матрицы. Прочность самой матрицы, распределение алмаза в матрице и концентрация алмаза будут влиять на износостойкость матрицы. Следовательно, как сделать так, чтобы матрица достигла идеального состояния, также является проблемой, достойной внимания в будущей работе.
4. Краткое изложение алмазной пайки
Технология пайки может реализовывать химическое металлургическое соединение алмаза, соединения (материал сплава для пайки) и поверхности металлической матрицы и имеет высокую прочность соединения. Из-за высокой прочности сцепления на границе раздела, только очень тонкая толщина сцепления необходима для прочного удержания абразива, и его открытая высота может достигать 70% -80%. Это делает использование абразива более полным и значительно увеличивает срок службы инструмента и эффективность обработки. По сравнению с традиционной технологией максимально допустимая режущая кромка алмазного инструмента может быть увеличена более чем на 50%. При условии, что энергопотребление инструментов не увеличивается или не уменьшается, потребление алмазов на единицу объема материалов заготовки может быть уменьшено более чем вдвое. По сравнению с гальваническим инструментом, он также показывает несравненные преимущества. Одним словом, технология пайки имеет хорошие перспективы в процессе производства алмазного инструмента. Это должно быть индустриализировано как можно скорее.