金(jīn)屬預合金(jīn)粉末的(de)應用領域(yù)及應用特點(diǎn)
點擊量:1171 發布時間:2017-02-14 作者:狀(zhuàng)邁(上海(hǎi))增材製造技(jì)術有限公司(sī)
目前,各類金屬預合金粉末幾乎應用到了超(chāo)硬材(cái)料工具製作的各個方麵,涉及石材、陶(táo)瓷、混凝土、玻璃加工等領域。
1 石材加工工具
涉及石材的切割、磨削和鑽削,其中石材切割鋸片的應用量最多。
二元合金作(zuò)為基礎合金可廣泛適於各類工具,在(zài)花崗岩鋸片中應用量最大的是Fe-Cu係列合金,包括水霧化(huà)法、化學置換(huàn)法及電沉積法所製備的(de)預(yù)合金粉,這類(lèi)粉末適合生產中低檔製品。大理石鋸片中主要是Cu-Sn係列合金粉。
三元以上預合金粉末主要以水霧化的Fe-Cu(Ni/Co)-Sn、Fe-Co-Ni、Fe-Co-Cu等係列預合金粉末為主,輔以化學法所製備的(de)Fe-Co-Ni、Fe-Co-Cu係列合金粉末,這類粉末適於製備中高檔製(zhì)品(pǐn),其中含鎳粉末在兼(jiān)顧(gù)鋒利度的(de)同時主要側重於使用壽(shòu)命,而含鈷粉末則可同時兼(jiān)顧鋒利(lì)度和使用壽命。大理石鋸片則以Cu-Co-Sn係列合金粉(fěn)末為(wéi)主。
四元及以上組(zǔ)分的預合金粉末基本為霧化預合金粉末(mò),主要是Fe-Cu-Ni-Sn、Fe-Cu-Co-S係列預合金粉末,這(zhè)類合金粉末(mò)適於製備中高檔製品。
上(shàng)述各類預合金粉末共同的應用特點是:可以(yǐ)降低燒結溫度,改善胎體組織的均勻性,提高燒結強度及致(zhì)密性,提(tí)高胎體組織對金(jīn)剛(gāng)石的機械把持力,提高工具的鋒利(lì)度和使用壽(shòu)命。
2 陶瓷加工工具
陶瓷鋸片用預合金粉末(mò)主要有(yǒu)Fe-Cu-Ni-Sn、Fe-Cu-Co-Sn、Fe-Cu-Co及Cu-Sn係列。此(cǐ)類預合金粉的特點是燒結溫度低、燒結組織細膩、胎體硬度適(shì)中、抗(kàng)彎強(qiáng)度中等、胎體磨損性不強。
陶(táo)瓷刮刀的胎體硬度要(yào)求高,一般≥HRB95。粗刀(dāo)要求鋒(fēng)利度好,使用壽命長,應用較多的是基礎合金(jīn)Fe-Cu係列,其特點是燒結組織致密化程度好,硬度高,使用壽命長。細刀在兼(jiān)顧(gù)鋒利(lì)度和使用壽命(mìng)時較多(duō)采用Fe-Cu-Ni-Sn係列合(hé)金粉,其特點是燒結溫度低、硬(yìng)度高、致密化程度(dù)高、耐磨性好。同時胎(tāi)體(tǐ)與金剛石(shí)的磨損適配性較(jiào)好,金剛石(shí)在工作過(guò)程(chéng)中可保持合適的出刃高度。
適合於磨邊輪的預合金體係主(zhǔ)要是Fe-Cu-Ni-Sn係合金。此類合金的特點是燒結溫度低、燒結胎體硬(yìng)度高、胎體對金剛石的機械把持力好、胎體與金(jīn)剛石(shí)的磨損適配性好,在磨削過程中金剛石能保持適當的出刃高度,可同時兼顧鋒利度(dù)和使用壽命(mìng)。在產品製備過程(chéng)中(zhōng)要特別注意(yì)與預合金相配合使(shǐ)用的其它單質粉末的氧含量,通常要(yào)求其氧含量低於4000×10-6。
目前適於陶瓷磨塊的預合金粉末主要以Fe-Cu及Fe-Cu-Ni-Sn合金體係為主,配以適量的低溫脆性材料及造(zào)孔劑等調節成分(fèn)。預合金體係本身的燒結硬度(dù)>HRB100,但燒結磨塊的硬度通常在HRB85~95為宜。硬度太低,磨塊使用壽命短;硬度太高,鋒利度差,易出(chū)現磨不動、打滑等現(xiàn)象。通常中粗粒度的磨塊要求在較高的加工線速情(qíng)況下,能保(bǎo)持良(liáng)好的鋒利度,磨削加工量(liàng)應高於5萬平米,而細粒度磨塊則要求磨削加工量高於(yú)10萬平米(mǐ),使用預合金粉在鋒利度和使(shǐ)用壽命方麵都能很好的滿(mǎn)足要求。
3 工(gōng)程鑽頭(tóu)
目前,適合於製作工程薄壁鑽的(de)預合金粉(fěn)有Fe-Cu、Fe-Cu-Ni-Sn、Fe-Cu-Co-Sn、Fe-Co-Cu等合金係列,配(pèi)以適量(liàng)的WC或W粉,適合於濕鑽的中低檔鑽頭,也可用於磚牆的(de)幹鑽打孔,其鋒利度和使用壽命都能滿足需要(yào)。此類合金的特點是胎體的成本低,燒結致密化程度(dù)較高,硬(yìng)度(dù)高(>HRB100),機械強度較好(抗彎強度(dù)850~1100MPa),鑽削過程中不易斷齒。但對(duì)應用於高強度鋼筋混凝土構件的鑽(zuàn)頭,其燒結胎體(tǐ)要求Co含量極高,對金屬粉末的表麵質量及顆粒(lì)度要求極高,要求(qiú)胎體的機械強度高(>1100MPa),不僅要求對金剛石具有良好的把持力(lì),而且(qiě)也要具有優良的散熱性能,特(tè)別是幹鑽時,對燒(shāo)結胎體金屬粉末的要求更高;同時,也(yě)要求采用細顆粒的耐磨骨架材料,在保證耐磨性的同時,還要有(yǒu)良好的(de)自銳性。
4 混凝土鋸片
適於(yú)製備混凝土鋸(jù)片的(de)預合金種類較多,有各種方法所製備的(de)Fe-Cu、Fe-Co(Ni)-Cu、Fe-Ni(Co)-Cu-Sn等多種預合金粉末係(xì)列,其中Fe含量通常超過50%。這類預合金粉末的突出特點就是要求其(qí)具有較高的(de)燒結強度、硬度和致(zhì)密度。
5 地質(zhì)鑽頭
燒結(jié)地質鑽頭由於(yú)生產廠家分散,產業集中度差,所消耗的金屬結合劑數量(liàng)不多,也未引起各個合金粉末廠家(jiā)的足夠重視,未在此領域(yù)開發專門的預合金(jīn)粉末。但上述提及的預合金粉末(mò)亦可(kě)在(zài)此領域應用,隻是目前還缺乏應用開發,影響了預合金粉(fěn)末在此領域中的推廣應用。
6 玻璃(lí)加工工具
由於這類工具的(de)金屬結合劑消耗量相對較(jiào)少,目前基本上還是以單質金(jīn)屬粉末為(wéi)主,各個合金粉末廠家基本上未在此應用領域進行開發,客戶大(dà)都沿用傳統的配方體係,市(shì)場所(suǒ)用預合金粉末隻有部分(fèn)Cu-Sn合(hé)金。
7 金屬結合(hé)劑砂輪
由於金屬結合劑砂輪在(zài)整個砂輪(lún)行業中(zhōng)所占比例不高,其消耗的金屬粉末量不多,預合金粉末在此領域中的應用極少,隻有部分Cu-Sn合金,市場上亦(yì)缺乏專業化(huà)的預合金粉末產品。