Горе{0}}пресовото синтероване понастоящем е най-разпространеният и основен процес за производство на диамантени триони, особено тези, предназначени за рязане на камък и бетон. Може да се разбира като единичен, прецизен процес, съчетаващ коване и леене.
1. Определение за процес на синтероване при горещо пресоване
Технологията за синтероване с горещо пресоване представлява процес на прахова металургия, при който композитните прахове с диамант и метална матрица се подлагат едновременно на повишени температури и еднопосочно механично налягане в рамките на една гореща преса под защитна атмосфера. Това комбинирано термично и механично действие предизвиква бързо уплътняване, като се получават напълно уплътнени композитни глави на инструмента с висока-якост. По същество това включва „едновременно нагряване и пресоване, за да се постигне едно-етапно формоване“.
2. Подробни стъпки на процеса на синтероване при горещо пресоване
1) Съставки и смесване
Матричен прах: Обикновено се състои от множество метални прахове. Материали на рамката: волфрам, волфрамов карбид, кобалт, железен прах – осигуряват твърдост и устойчивост на износване. Свързващи метали: кобалт, никел – показват добри свойства на овлажняване и задържане на диаманта. Метали с-ниска{4}}точка на топене: мед, калай, манган, сребро и др. – образуват течна фаза по време на синтероване, за да насърчат уплътняването.
Диаманти: Изберете подходящ клас, размер на зърното и концентрация въз основа на режещия материал.
Смесете добре матричните прахове с избраните диамантени частици в смесителна машина.
2) Формоване
Смесеният прах се зарежда в-графитни форми с висока якост. Графитните форми показват отлична устойчивост на високи-температури, само-смазващи свойства и електропроводимост.
Формата на кухината на матрицата определя крайните размери и формата на режещия инструмент.
3) Горещо пресоване
Поставяне: Поставете напълнената-форма с прах между горната и долната пресова глава на машината за горещо пресоване.
Евакуация или продухване със защитен газ: Вакуумирайте камерата на пещта или въведете водород или азот, за да предотвратите окисляването на метали и диаманти при повишени температури.
Нагряване: Загрейте формата и праха до температурата на синтероване (обикновено 700 градуса - 1000 градуса ) чрез съпротивително нагряване от самата графитна форма или индукционно нагряване. Тази температура надвишава точката на топене на металите с ниска -точка на топене- в матрицата, но остава доста под стабилната температурна граница на диаманта (стриктният контрол е от съществено значение, в противен случай настъпва графитизация на диаманта).
Повишаване на налягането: Едновременно с нагряването или при достигане на определена температура, еднопосочно аксиално налягане (обикновено 10–30 MPa) се прилага към формата чрез хидравлична система.
Поддържане на изотермично налягане: Поддържане на процеса при предварително определена температура и налягане за определена продължителност, по време на която настъпват критични трансформации. Образува се течна фаза с метали с ниска -точка на-точка на топене (като мед или калай), които се втечняват, за да създадат течен метален филм, обгръщащ частици твърд прах и диамант. Под налягане и течно{4}}фазово смазване, твърдите частици претърпяват пренареждане и уплътняване, докато се плъзгат и преместват, запълвайки празнини. Атомна дифузия и легиране: Различни метални елементи се разтварят и дифундират в течната фаза, образувайки нови легирани фази. Диамантените частици се улавят, като разтопеният матричен материал ги намокря и обгръща. При охлаждане този процес механично вгражда диамантите, като същевременно генерира химическо свързване (напр. кобалтът проявява силен афинитет към въглерода в диаманта).
4) Охлаждане и деформиране
Прекратете нагряването и охладете под налягане или след намаляване на налягането. Отстранете плътно синтерованата, оформена режеща глава от формата.
5) Последваща обработка
След шлайфане и почистване, режещата глава се залепва към стоманен субстрат, за да образува завършен диамантен диск.
