البحث عن عملية التلبد وآلية شرائح الماس

1. نظرة عامة على التلبد

يعد التلبيد أحد أكثر العمليات الأساسية في عملية إنتاج المعادن للمسحوق ، وهي أيضًا آخر عملية رئيسية. يلعب دورًا حاسمًا في أداء المنتج النهائي. التلبد هو "بوابة" إنتاج شفرة الماس.

 

عملية التلبد هي سلسلة من العمليات الفيزيائية والكيميائية المعقدة مثل الانتشار والانصهار والتدفق والانكماش وإعادة التبلور بين مساحيق المصفوفة المعدنية المضغوطة تحت الضغط الساخن ، والتي تنتج رابطة قوية بين جزيئات المصفوفة ، مما يجعل المنتج قويًا وقوة معينة.

 

تشير عملية التلبد بشكل أساسي إلى نظام التلبد ، ويتم رسم المنحنى وفقًا للعلاقة بين درجة الحرارة والوقت. لذلك ، يجب تحديد درجة حرارة التلبد أولاً وفقًا لتكوين ونسبة مصفوفة شفرة المنشار ، ويجب تحديد حجم ومواصفات شفرة المنشار ، وما إلى ذلك ، ثم طريقة التدفئة ووقت العزل بعد الوصول إلى درجة حرارة التلبد.

 

1). تحديد درجة حرارة التلبد

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. يتم تحديد درجة حرارة التلبد الفعلية عن طريق كتل اختبار التلبد. يتم تحديد المجموعة الأولى من كتل الاختبار وفقًا لدرجة الحرارة أعلاه. بعد التلبد من التجربة ، لوحظت اللون ، وحالة السطح ، والتبلور ، وما إلى ذلك. من كتل الاختبار لتحديد ما إذا كانت محترقة أو محترقة. ثم يتم إعطاء درجة حرارة التلبد للمجموعة الثانية من كتل الاختبار ، ويتم اختبار المجموعات الثالثة والرابعة من كتل الاختبار بنفس الطريقة حتى يتم الحصول على درجة حرارة التلبيد المناسبة.

 

2). تلبد الوقت

يعد وقت التلبد ودرجة حرارة التلبد زوجًا من المعلمات ذات الصلة ، لأنه عندما تزداد درجة حرارة التلبيد بشكل مناسب ، يمكن تقصير وقت العزل في نقطة التلبيد نسبيًا ، ولكن إذا كانت التحكم غير لائقة ، فسيتم تشويه المنتج ، وسوف ينمو الحبوب ، وحتى الفصل سيحدث ، مما يؤثر على جودة المنتج. عندما تكون درجة حرارة التلبد منخفضة ، يجب تمديد وقت العزل للتلبيخ ، وإلا فإن المنتج سيكون غير محترق. لا يمكن أن يكون فرق درجة حرارة التلبد كبيرًا جدًا ، بشكل عام حوالي 20 درجة مئوية.

 

2. التحليل النظري لعملية التلبد

بعد أن يتم تلطيخ مسحوق المصفوفة ، تزداد قوة الجسم الملبد. أولاً ، تزداد قوة الترابط بين جزيئات المسحوق. أثناء التلبد ، بسبب ارتفاع درجة الحرارة ، تكثف حركة الذرات في جسم المسحوق ، مما يتيح المزيد من الذرات للدخول إلى سطح التلامس بين الجزيئات لتشكيل سطح الترابط. علاوة على ذلك ، مع توسيع سطح الترابط ، تزداد قوة الجسم الملبد أيضًا. يتوسع سطح الترابط لتشكيل رقبة تلبد ، بحيث تشكل واجهة الجسيمات الأصلية واجهة حبوب ، ومع استمرار التلبيد ، يمكن أن تنتقل حدود الحبوب إلى الجزء الداخلي من الجسيم ، مما يؤدي إلى نمو الحبوب.

 

تنعكس الزيادة في قوة الجسم الملبد أيضًا في تقليل حجم المسام وكمية المسام الإجمالية ، وكذلك التغير في شكل المسام. مع نمو العنق الملبد ، تتقلص المسام التي كانت مترابطة في الأصل بين الجزيئات تدريجياً إلى مسام مغلقة ثم تصبح مستديرة. يتغير حجم وعدد المسام أيضًا ، أي أن عدد المسام يتناقص ، بينما يزيد متوسط ​​حجم المسام.

 

عادة ما لا يؤدي تكوين سطح الترابط الجسيمات إلى انكماش الجسم الملبد. لذلك ، لا يمثل التكثيف بداية عملية التلبد ، ولا تعد سوى الزيادة في قوة الجسم الملبد علامة واضحة على التلبد. مع نمو الرقبة الملبدة ، وتقليل حجم المسام الكلي ، وتقصير المسافة بين الجسيمات ، تبدأ عملية تكثيف الجسم الملبد. كما ذكر أعلاه ، بالإضافة إلى نمو الرقبة الملبدة أثناء عملية التلبد ، يمكن أن يكون المكثف والتقلص ؛ ستنخفض مساحة السطح ؛ يمكن زيادة القوة ، وستزداد الموصلية. توفر هذه المعلمات إمكانية وصف عملية التلبيد. في معظم الحالات ، تصاحب عملية التلبد انخفاض في حجم الجسم الملبد. يمكن التعبير عن معلمة تكثيفها φ على النحو التالي:

• Φ=(ρs–ρg)/(ρt-ρg)
• حيث ρs -- كثافة الجسم الملبدة ؛
• ρt -- الكثافة النظرية ؛
• ρg -- كثافة مضغوطة.

 

يوضح الشكل أدناه التغيرات في بعض المعلمات عندما يتم تنفيذ تلبيس متساوي الحرارة في درجتين (T2 ›T1) ، مما يعكس الآثار الرئيسية للوقت ودرجة الحرارة على عملية التلبيد.

 

 

 

يمكن تقسيم عملية تلبيد متساوي الحرارة للمسحوق تقريبًا إلى ثلاث مراحل ذات حدود غير واضحة (مخطط تخطيطي على النحو التالي).

 

 

 

 

• (1) المرحلة الأولية - المرحلة الأولية من التلبيد ، أو مرحلة الترابط. يتم تحويل نقاط التلامس الأصلية أو أسطح التلامس بين الجسيمات إلى رابط حبوب ، أي أن الرقبة الملبدة تتشكل من خلال عمليات الترحيل الذري مثل النواة والنمو. تتضمن هذه المرحلة بشكل أساسي استعادة المعادن ، وتطاير الغاز والمياه الممتصة ، والتحلل وإزالة عامل التكوين في المدمجة.
• (2) المرحلة المتوسطة - مرحلة نمو الرقبة تلبد. يؤدي الترحيل الواسع النطاق للذرات إلى سطح الترابط الجسيمات إلى توسيع الرقبة الملبدة ، والمسافة بين الجزيئات لتناقص ، وشبكة الفراغ المستمرة لتشكيلها. في الوقت نفسه ، بسبب نمو الحبوب ، تتحرك حدود الحبوب عبر المسام ، وتختفي المسام بأعداد كبيرة حيث تجتاح حدود الحبوب. زيادة الكثافة والقوة هي الخصائص الرئيسية لهذه المرحلة.
• (3) المرحلة النهائية - مسام مغلقة مرحلة الكروية والانكماش. يتم فصل معظم المسام بالكامل ، ويزداد عدد المسام المغلقة بشكل كبير ، ويميل شكل المسام إلى أن يكون كرويًا ويستمر في التقلص. خلال هذه المرحلة ، لا يزال من الممكن أن يتقلص الجسم الملبد بأكمله ببطء ، ولكن يتم تحقيق ذلك من خلال اختفاء المسام الصغيرة وتقليل عدد المسام. ومع ذلك ، لا يزال هناك عدد صغير من المسام الصغيرة المعزولة المتبقية التي لا يمكن القضاء عليها.