أنواع مواد حشو النحاس المستخدمة في لحام أدوات الماس

تشير تقنية الماس المختلط إلى تقنية تستخدم مادة حشو قادرة على التفاعل كيميائيًا مع جزيئات الماس الكاشطة وتشكيل رابطة معدنية مع الركيزة الفولاذية. هناك أنواع مختلفة من عمليات مختلط الماس، والتي يمكن تصنيفها إلى مختلط بالليزر، ومختلط بالحث، ومختلط بدرجة حرارة عالية-، اعتمادًا على طريقة التسخين.

 

 

مبدأ أدوات لحام الماس هو استخدام العناصر ذات الألفة العالية للكربون (مثل Ti وCr وZr) للخضوع لتفاعل كيميائي أثناء اللحام بالنحاس وتشكيل الكربيدات وبالتالي تحقيق رابطة معدنية بين الماس ومعدن الحشو والركيزة. بالنسبة لأدوات الماس الملحوم، فإن اختيار معدن الحشو يحدد بشكل مباشر أداء أداة الماس الملحوم.

 

 

يصعب تبليل مواد اللحام المعدنية الشائعة وانتشارها على سطح الماس. في حين أن النيكل المنصهر يُظهر زاوية ترطيب صغيرة نسبيًا على سطح الماس عند درجات حرارة عالية، فإن النحاس لا يبلل سطح الماس عند درجات حرارة عالية. ومع ذلك، فإن إضافة التيتانيوم إلى النحاس يؤدي إلى تحسين قابلية رطوبة السبائك القائمة على النحاس- بشكل ملحوظ على سطح الماس.

 

حاليًا، يمكن تصنيف مواد اللحام المستخدمة في أدوات الماس على نطاق واسع إلى:

مواد لحام سبائك ذات نقطة انصهار عالية- تعتمد أساسًا على النيكل (على سبيل المثال، Ni-Cr) ومواد لحام سبائك ذات نقطة انصهار منخفضة- تعتمد أساسًا على الفضة والنحاس (على سبيل المثال، Cu-Sn-Ti، وAg-Cu-Ti، وAg-Cu-Cr).

 

 

 

بالمقارنة مع سبائك النحاس القائمة على-النيكل والنحاس-، فإن سبائك النحاس القائمة على الفضة-تتميز بدرجات حرارة انصهار أقل وخصائص ترطيب وانتشار جيدة. تتمتع سبائك الفضة-والنحاس-والتيتانيوم بدرجات حرارة سيولة منخفضة، وهو ما يعد أكثر ملاءمة لإنتاج أدوات الماس. يمكن أن تؤدي إضافة كمية صغيرة من جزيئات التيتانيوم إلى الفضة المعدنية إلى تعزيز تأثير النحاس؛ يتفاعل عنصر التيتانيوم النشط مع الكربون الموجود في الماس لتكوين كربيد التيتانيوم (TiC). ومع ذلك، نظرًا لارتفاع سعر الفضة ومتطلبات الفراغ العالية للتيتانيوم، فإن تكلفة اللحام مرتفعة؛ وفي الوقت نفسه، تتمتع هذه السبيكة النحاسية بقوة إمساك ضعيفة نسبيًا على الماس، مما يجعلها عرضة للانفصال أثناء التشغيل. لذلك، فإن تطبيقه في لحام أدوات الماس ليس منتشرًا على نطاق واسع. غالبًا ما تُستخدم سبائك النحاس-المختلطة بالفضة في مواقف خاصة تتطلب مقاومة منخفضة للتآكل.

 

 

النحاس هو معدن يستخدم في الكابلات وله مقاومة جيدة للتآكل. لقد تم استخدام النحاس المعدني على نطاق واسع في صناعات الطاقة والصناعات الكيماوية، ولكن تكلفته العالية قد حدت إلى حد ما من نطاقه. تنقسم سبائك النحاس القائمة على النحاس- بشكل أساسي إلى النحاس-القصدير-التيتانيوم والنحاس-القصدير-الزركونيوم-التيتانيوم. وفقًا لمخطط طور السبائك المعدنية Cu-C، فإن قابلية ذوبان العنصر C في Cu تساوي الصفر تقريبًا. لذلك، يتم خلط النحاس المعدني بشكل عام مع معادن أخرى لصنع سبائك مختلطة لتحسين قوة الوصلة النحاسية. نظرًا لدرجة حرارة انصهار النحاس المرتفعة نسبيًا، تكون درجة حرارة اللحام المطلوبة مرتفعة، مما قد يتسبب في جراف الماس. يمكن أن تؤدي إضافة القصدير إلى تقليل درجة حرارة التفاعل وتوفير التكاليف. في المناطق ذات بيئات العمل الجيدة ومتطلبات مقاومة التآكل المنخفضة، يمكن اختيار سبائك النحاس القائمة على-النحاس أو الفضة- لتقليل درجة جرافيت الماس.

 

 

تتميز سبائك النحاس القائمة على النيكل- بصلابة عالية، ومقاومة جيدة للتآكل، ومقاومة جيدة للتآكل، وأداء جيد في درجات الحرارة العالية-، وقد تم استخدامها على نطاق واسع في مجال الطيران. منذ بدايتها، خضعت سبائك النحاس القائمة على النيكل- لأبحاث أساسية وتطبيقية واسعة النطاق، كما حظي تطويرها التجاري باهتمام كبير. تستخدم سبائك Ni-Cr بشكل شائع في سبائك النحاس لأدوات الماس. باستخدام سبائك النحاس القائمة على النيكل- لأدوات لحام الماس، يكمل كل منهما مزايا الآخر، ويمكن استخدام الأدوات في تطبيقات القطع والطحن والحفر ذات القوة العالية-.

 

 

 

نظرًا للصعوبة المتزايدة في معالجة المواد، فإن سبائك النحاس الأصلية القائمة على الفضة- والنحاس- والنيكل- المستخدمة في تصنيع أدوات الماس لم تعد قادرة على تلبية متطلبات المعالجة الأعلى، مثل زيادة قوة الأداة مع الحفاظ على قوتها في ظل ظروف اللحام الحالية، أو تقليل الضغط الداخلي للأداة. اقترح العديد من العلماء مفهوم سبائك النحاس المركبة، مما يزيد من تحسين أداء الأدوات النحاسية عن طريق إضافة جزيئات صلبة أو ناعمة إلى سبيكة النحاس: إضافة جزيئات سيراميك Al2O3 بحجم النانو- والميكرون- إلى سبائك النحاس Ag-Cu-Ti تعزز قوة الوصلة النحاسية وتساعد على تحسين مقاومة التآكل للأداة؛ تعمل إضافة جزيئات μ-TiC إلى سبيكة النحاس المركبة Ag-Cu-Ti على تحسين مقاومة التآكل لسبائك اللحام والماس، وتمنع تكوين تشققات في عجلة طحن الماس أثناء اللحام بالنحاس؛ إن إضافة كميات مختلفة من Hf لتعزيز سبيكة اللحام الحرة Ni-Cr-Si-Cu-Sn boron- تحقق الغرض من خفض نقطة انصهار سبيكة اللحام وتحسين بنية الحبوب.

 

مزايا وعيوب العديد من مواد اللحام المختلفة

 

توفر شركة Huice العديد من أدوات الماس النحاسية ذات الطحن الحاد وبأسعار معقولة والمبيعات المباشرة من الشركات المصنعة. مرحبا بكم في الاستفسار.

اتصل الآن

 

 

مرجع:

• "تحليل مواد اللحام لطحن جسيمات الماس" هو مياو
• "تطوير اللحام بالانتشار والنحاس في صناعة أدوات الماس" لي شينجنان