Алмазний порошок - матеріали і властивості

На відміну від алмазного сировини (по ТУ 47-2-73) алмазні порошки по ГОСТ 9206-80 Е, службовці основною сировиною для виготовлення каменеобробного інструменту, можуть бути отримані, як уже зазначалося, не тільки з природних, але з синтетичних алмазів. У порівнянні з абразивними (неалмазнимі) алмазні порошки мають великі твердість і абразивність; до них пред'являються більш жорсткі вимоги в частині зернового складу і міцності.

Головними параметрами алмазних порошків, що визначають область їх застосування, є марки алмазів (і відповідно порошків), їх зернистість і концентрація в ріжучому шарі робочого інструмента.

Кожне працює діамантове зерно по суті є різцем, в зв'язку з чим його форма повинна забезпечувати максимальну працездатність при будь-якому положенні зерна в інструменті. Однак існуючі способи дроблення сировини не дозволяють надавати зернам певні найвигідніші форми (ізометрічни з відношенням довжини до ширини і висоті, близьким до одиниці).

Розроблені в нашій країні порошки з синтетичних алмазів з різними фізико-механічними і експлуатаційними властивостями поділяються, згідно ГОСТ 9206-80 Е, на дві основні групи: з монокристалічних алмазів - порошки марок АС2, АС-4, АС6, AC 15, АС20, АС32, АС50 і з полікристалічних алмазів - порошки марок APBI, АРК4, АРСЗ.

Останнім часом станкоинструментальной промисловістю нашої країни освоюється випуск порошків з особливо міцних монокристалічних алмазів АС65, АС80, АС80Т і ін.

Алмазні порошки АС2 (ACO), зерна в яких представлені переважно агрегатами з розвиненою поверхнею, мають підвищену крихкість і застосовуються в інструменті на органічних зв'язках для полірування каменю. Порошок АС4 (ACP), що складаються із зерен у вигляді агрегатів і зростків, використовуються в інструменті для доводочной шліфування каменю, а порошки АС6 (ACB), що містять більш міцні зерна у вигляді недосконалих кристалів, їх уламків і зростків, - в інструменті на металевих зв'язках для шліфування каменю.

Алмазні порошки AC 15 (ACK) представлені зернами високої міцності у вигляді цілих кристалів недосконалою форми, їх уламків і зростків з коефіцієнтом форми зерен не більше 1,6, який приймають як середньоарифметичне значення відношення довжини проекції зерна до ширини його проекції за даними не менше 50 вимірювань. Ці порошки застосовуються в інструменті на металевих зв'язках для різних операцій шліфування каменю середньої міцності.

У порошків АС20 зерна також складаються з цілих кристалів, їх уламків і зростків підвищеної міцності з коефіцієнтом форми зерен не більше 1,5. Такі алмазні порошки використовуються в інструменті для шліфування каменю. Порошок АС32 (ACC) представлені зернами, головним чином у вигляді добре огранованих цілих кристалів і їх уламків підвищеної міцності з коефіцієнтом форми зерен не більше 1,2. Застосовуються в каменеобробному інструменті для розпилювання, окантовки і фрезерування каменю середньої міцності.

Порошок АС50 в основному представлені зернами високої міцності у вигляді добре огранованих цілих кристалів і їх уламків з коефіцієнтом форми зерен не більше 1,18, Використовуються переважно в інструменті для окантовки і фрезерування міцного каменю.

Серед порошків розглянутих марок найбільш міцні алмазні порошки АС50, які використовуються в алмазному каменеобробному інструменті, призначеному для найбільш важких умов роботи на камені середньої i низької мiцностi (в дискових пилах, фрезах, відрізних кругах для каменю високої міцності і т. П.).

Для застосування в алмазному інструменті дуже перспективні порошки з синтетичних полікристалічних алмазів (полікристалів). Полікристали - це конгломерати з дрібних, зрощених між собою алмазів, пов'язаних матеріалом шихти, яка використовується при їх синтезі (залізо, нікель, хром і т. П.). Така будова полікристалів обумовлює їх високу міцність, значну стійкість до ударних навантажень і меншу крихкість в порівнянні з монокристалами синтетичного алмазу. Додатковою перевагою полікристалічних алмазів є їх здатність добре утримуватися в зв'язці інструменту завдяки нерівній, шорсткою поверхні зерен полікристалів після дроблення (монокристали мають гладкі площині спайності).

З трьох зазначених раніше марок порошків полікристалічних алмазів в каменеобробному інструменті використовуються дві: АРК4 (АСПК) і АРСЗ (СВСП). Порошок АРК4, є продуктом дроблення алмазів типу «карбонадо», широко застосовуються в дискових пилах і фрезах для окантовки і фрезерування низькоміцних каменю, а порошки АРСЗ, отримані шляхом дроблення алмазів типу «спеки», - в дискових пилах, фрезах і шліфувальних кругах для розпилювання і окантовки, фрезерування і шліфування каменю середньої міцності.

Полікристалічні алмази мають деякі специфічні властивості, що впливають на виготовлення і експлуатацію каменеобробного інструменту. Зокрема, особлива структура таких алмазів зумовлює їх характерний абразивний знос при експлуатації, в результаті якого вони набувають округлу форму без гострих кромок і гіршу ріжучу здатність (монокристалічні алмази зношуються за рахунок сколювання по площинах спайності).

Порошок АРК4 мають відносно невисоку термостійкість (700-750 ° С), що вимагає застосування низкоплавких зв'язок при виготовленні з них інструменту, а також обмежує режими його експлуатації. Порошок АРСЗ володіють термостійкістю (понад 900 ° С). такий же як у природних алмазів, що дозволяє виготовляти з них каменеобробний інструмент на будь-яких зв'язках.

Порошок АРК4 найбільш широко використовуються в штрипсових алмазних пилах для розпилювання каменю середньої i низької мiцностi. Для розпилювання переважно низькоміцних каменю в дискових пилах застосовують порошки АРСЗ.

Мікропорошки з синтетичних алмазів відповідно до ГОСТ 9206-80 E поділені на дві марки: ACM і ACH (виготовляються відповідно з алмазів нормальної і підвищеної абразивної здатності).

Рекомендовані галузі використання різних видів синтетичних алмазів в інструменті для обробки низькоміцних, середньої міцності і міцних гірських порід показані в табл. 27.

Схожі статті