金刚石工具中用常见的粉料及特点
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HJ加强合金粉系列产品同样在其行业领域内享有盛誉。
HJ加强合金粉是专门用于加强金刚石工具胎体性能的一种添加剂,其作用在于既能提高金刚石工具的切割锋利度,又能大大延长工具的使用寿命,在业内被喻为“胎体配方的秘密武器”。
该系列产品一经面世即受到原合作企业广东奔朗、博深工具、泉州众志,江苏华昌、江苏锋泰、成都惠锋等各大厂商的信赖与行家的好评,明显提升了客户竞争力,受到了各厂商的信赖与行家的好评,在行业内享有盛誉。
其中以广东奔朗、泉州众志等大型金刚石工具企业还同我公司签订了长期战略合作协议。
1、HJ加强预合金粉系列
X3-321 X5-550 X5-551 X5-560
X6-620 X3-320 X3-322 X3-330
X3-331 X3-340 X6-600 X6-601
X6-620 X6-630 X6-621 HJ-K2
X8-50R X8-515
2、HJ加强合金粉系列
加强合金粉T1 加强合金粉1号加强合金粉Ⅲ号加强合金粉P22
加强合金粉Ⅱ号加强合金粉T2号加强合金粉P11 加强合金粉P18
巴斯夫Ⅰ号巴斯夫Ⅱ号
3、HJ加强单质粉系列
HJ加强铁粉普通1号HJ加强铁粉超细Ⅱ号铁粉普通Ⅱ号铁粉超细Ⅰ号铁粉特细Ⅰ号铁粉特细Ⅱ号镍粉Ⅰ号镍粉Ⅱ号
钴粉Ⅰ号钴粉Ⅱ号铁基复合粉1号铁基复合粉2号。
⾦刚⽯⼑具知识点⼑具基础知识⼀、⼑具材料应具备的性能;A,⾼的硬度和⾼耐磨性1.硬度是⼑具材料应具备的基本特性2.耐磨性是指材料抵抗磨损的能⼒。
B,⾜够的强度和韧性1.强度是⼑具材料抵抗破坏的能⼒2,韧性是指材料发⽣断裂时外界做功的⼤⼩。
3.⾼的耐热性和热传性4.良好的⼯艺性和经济性1)切削性能⽬前⼑具材料分四⼤类:⼯具钢、硬质合⾦、陶瓷及超硬⼑具材料等。
常⽤的⼑具材料⼀、⼯具钢1. 碳素⼯具钢碳素⼯具钢是含碳量为0.65%~1.3%的优质碳素钢。
常⽤的钢号有T7A、T8A等。
耐热温度:200℃~300℃。
2. 合⾦⼯具钢1868年,英国的穆舍特制成含钨的合⾦⼯具钢。
在碳素⼯具钢中加⼊适当的元素铬(Cr)、硅常⽤的合⾦⼯具钢有9CrSi,CrWMn等(Si)、锰(Mn)、钒(V)、钨(W)等炼成的。
耐热温度:325℃~400℃。
主要⽤于制造细长的或截⾯积⼤、刃形复杂的⼑具。
⼆,⾼速钢⾼速钢是⼀种富含钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、钒(V)等元素的⾼合⾦⼯具钢。
美国的F.W.泰勒和M.怀特于1898年创制的。
含碳量⼀般在0.70~1.65%之间。
耐热温度:500℃~650℃。
⾼速钢的抗弯强度是硬质合⾦的3~5倍,冲击韧性是硬质合⾦的6~10倍1.普通⾼速钢(HSS)2.钨系⾼速钢:W18Cr4V (W18)3.具有较好的综合性能,可制造复杂刃型的⼑具。
但由于钨是稀有⾦属,现在很少使⽤。
4.钨钼系⾼速钢:W6Mo5Cr4V2 (M2)5.M2的碳化物颗粒⼩,分布均匀,具有较⾼的抗弯强度、塑性、韧性和耐磨性。
⼜因为钼的存在,使其热塑性⾮常好。
2. ⾼性能⾼速钢(HSS-E)⾼性能⾼速钢是在普通⾼速钢中增加⼀些碳、钒及添加钴(Co)、铝等元素的新钢种。
钴⾼速钢:W2Mo9Cr4VCo8 (M42)⼀种含钴的超硬⾼速钢,常温硬度67HRC-69HRC,具有良好的综合性能。
铝⾼速钢:W6Mo5Cr4V2Al在M2的基础上加Al、增C,提⾼了钢的耐热性和耐磨性。
2-2微粉金刚石1详解第二篇金刚石工具用金刚石第二章金刚石微粉(作者汪静)2.1 概述金刚石微粉的种类很多,用低强度的人造金刚石为原材料,经过破碎、提纯、分级等工艺生产的金刚石微粉是最常见的品种。
这类产品涵盖了几十纳米到几十微米的粒度范围,产品性价比高,目前占据金刚石微粉的大部分市场份额。
随着应用领域的不断拓展,根据用途不同,市场上出现了多种类别的金刚石微粉。
按照原材料来源不同,可分为天然金刚石微粉和人造金刚石微粉。
不能用于珠宝首饰加工的低品级天然金刚石,可以经过球磨破碎生产出金刚石微粉,用于工业研磨抛光,如宝石、精密零件等的后期加工。
随着工业的快速发展,研磨抛光领域对金刚石微粉的需求量急剧增加,天然金刚石微粉的产量远远满足不了市场需求。
人造金刚石的出现解决了这一问题,它为金刚石微粉提供了充足的原料。
据统计2008年国内金刚石产量为50多亿克拉,金刚石微粉的产量约为3亿克拉。
人造金刚石微粉在硬、脆材料的磨削方面有着广泛的应用。
作为粉体材料可用于多种天然宝石、人造宝石、玻璃、陶瓷等材料的磨削抛光。
制成研磨液、研磨膏可用于半导体材料如硅片、蓝宝石晶片等元件的切削和研磨抛光。
还可以做成多种制品,如精密砂轮、金刚石复合片、精磨片、拉丝模等。
可用于金加工、地质钻探、光学玻璃加工、金属丝线生产等众多领域。
根据原材料金刚石强度高低,可分为高强度金刚石微粉和低强度金刚石微粉。
前者是采用高强度金刚石为原材料生产的微粉,微粉单颗粒强度高、内部杂质含量低、磁性低。
后者以低强度金刚石为原材料,产品自锐性好。
依据金刚石晶体结构不同可分为单晶金刚石微粉(如图2-1)和多晶金刚石微粉(如图2-2)。
单晶金刚石微粉是用单晶金刚石为原材料生产的金刚石微粉,其颗粒保留了单晶金刚石的单晶体特性,具有解理面,受到外力冲击的时候优先沿解理面碎裂,露出新的“刃口”。
多晶金刚石微粉是由直径5-10nm的金刚石晶粒通过不饱和键结合而成的微米和亚微米多晶颗粒,内部各向同性无解理面,具有很高的韧性。
预合金粉末在金刚石工具中的应用刘人杰摘要:简要介绍了超细预合金粉末的性能和制备方法。
主要介绍了超细预合金粉末。
在金刚石工具中的应用地位。
指出在金刚石工具中使用超细预合金粉末具有较低的烧结温度和燃烧性能。
温度范围宽,金刚石控制的优势非常大。
分析了超细预合金粉末在金刚石工具中的应用。
关键词:金刚石工具;预合金粉;应用前言:超细金属粉末通常指直径小于10毫米μm的金属粉末。
作为超细的材料,其表面分子排列和分布的电子结构和及晶体结构产发生巨大变化,产生巨大的材料没有表面效应、小尺寸效应等,使超细金属粉末具有一系列优异的物理、化学和、表面和界面性质。
因此,它不仅是一种重要的新材料,而且是新材料的重要原材料,在国防、电子、化工、航天、医疗、生物等领域具有重要的应用价值。
超细金属粉末可分为:单混合粉、部分合金粉和预合金粉末。
目前在金刚石工具行业中,这类粉末具有一定的应用价值。
例如,使用范围广泛的身体粉在国外现在包括超细钴粉、超细钴镍粉和其他超细粉,超细预制合金粉末,等。
然而,超细预制合金粉末有显著的性能比单一的粉有更显著的优越性能,这是最近几年一个热点的金刚石工具的发展的一个热点。
1 预合金粉末形貌及其性能1.1 预合金粉末形貌采用超声雾化法制备了的预合金粉末,大粉颗粒粉表面有凝固标记和、明显的毛刺,并附着小颗粒。
这是由于雾化液滴的尺寸大,使雾化液滴凝固后收缩更严重,表面留下明显的凝固收缩痕迹。
而一些较小的雾化液滴,凝固收缩较小,所以表面相对光滑,形状相对整洁,近似球形。
粒子表面毛刺的形成与雾化气体、离心力和周围环境气体的摩擦有关。
在这些力作用下熔融液滴雾化后局部熔体在表面流线型抛掷形成,由于径向规模较小,在球化之前快速凝固,因此在凝固后在大液滴表面保持小毛刺的流动特性。
小尺寸雾化液滴的压力较小,不能形成流线型,所以不会形成毛刺。
根据上述预合金粉末的形貌,无论粒径大小,都具有良好的球化程度,使预合金粉末在压制时具有良好的流动性。
金刚石工具中微量元素的性质及作用1钴粉灰色不规则状粉末密度8.9优点(1)钴的抗弯强度高,也可以提高铜基胎体和铁基胎体的抗弯强度。
(2)钴具有易磨损性,能大幅提高综合切割性能。
(3)钴对碳材料和骨架材料都具有较低的接触角和较大的附着功,与金刚石有较大的亲和力。
(4)钴和钴基胎体的变形性小,可以提高切割磨削加工质量。
(5)还原钴粉的烧结性和成形性较好,适于激光焊接。
(6)钴具有易磨损性和小的变形性,纯钴和钴基工具更具有广谱性。
不足(1)价格昂贵。
(2)松比太小,必须制粒。
2 钨粉银灰色粉末密度19.3优点(1)与铁、铜、钴、镍都有较好的相容性。
(2)钨在金刚石表面可以和金刚石发生碳化反应,条件并不苛刻,750度以上就有碳化物生成。
(3)增加胎体耐磨性,减小变形性。
不足(1)烧结体的孔隙度大。
(2)要达到设计的密度必须加大能耗,即提高温度及压力。
3 锰粉银白色密度7.43优点(1)有明显的脱氧作用,特别是与硅、铝同时存在时,脱氧能力急剧增强。
(2)与铜具有很好的相容性。
(3)高锰合金的耐磨性强,适于重负荷、冲击负荷下工作的工具。
不足(1)粉末氧化无法还原。
(2)高温时,使金刚石严重石墨化。
4 铬粉银白色密度7.19优点(1)极少量的铬就可以大大改善铜对金刚石的润湿。
(2)提高胎体的抗弯强度。
(3)能提高结合剂和金刚石的粘结强度。
(4)由于铬的激活能较高,使钢铁有极好的消音作用,适于在锯片基体中加入,大量加入可以降低变型性。
不足价格高。
5 钛粉银灰色不规则状粉末密度4.51优点(1)降低接触角,改善胎体与金刚石的粘结强度。
(2)适量加入可以提高胎体的耐磨性。
不足(1)与氧亲和力大,粉末氧化无法用氢气还原。
(2)含量高时模具消耗大。
6 稀土元素(La Ce)优点(1)降低胎体的耐磨性,有利于锋利度。
(2)提高胎体的抗弯强度。
(3)降低合金熔点。
(4)具有脱氧、脱硫、脱氮、脱氢的作用,并防止其偏析。
不足(1)易氧化,保存困难。
金刚石微粉(又称钻石粉):跟金刚石研磨膏有同等抛光效果,对于玉石或金属研磨及抛光的常用工具,可加油或者加水稀释使用,有效,方便,无污染,不腐蚀等特点。
其中金刚石颗粒硬度好,粒度均匀,磨削效果好,适用于翡翠、玛瑙、水晶、玉石,琥珀等工艺品、陶瓷,硬质合金等高硬度材料制品的量具、刃具光学仪器及其他高光洁度工件的研磨,抛光加工。
型号说明:型号中的W是微米拼音的简称,后面的数字表示的是金刚砂颗粒的直径,如W2.5,表示的是这个型号抛光膏中的金刚砂微粒的直径是2.5微米,数字越小,说明研磨膏越细,数字越大,说明研磨膏越粗!W40:很粗,约300~350目。
适用于抛光硬质合金;合金刚;高碳钢等高硬材料制件,如阀门法兰滑油气门,齿轮负荷机的研磨。
W28:很粗,约500~600目。
适合表面相对粗糙玉石或金属的粗抛研磨,效率好!W20:很粗,约于750~800目。
适合表面相对粗糙玉石或金属的粗抛研磨,效率好!W14:较粗,约1400~1500目。
适合表面相对粗糙的玉石,翡翠或钨钢磨具等金属的研磨。
W10:较粗,约1800~2000目。
适合表面相对粗糙玉石或金属的粗抛,效率更好!W7:稍粗,约于2800~3000目。
一般用于玉石或金属的粗抛,效率好!W5:细,约4000~4500目。
一般用于玉石或金属的粗抛,效率好!W3.5:较细,约5500~6000目。
正常玉石翡翠玛瑙抛光用,就可以达到满意效果,是用的比较多的一种型号!W2.5:比较细,约9000~10000目。
w2.5适合硬质合金等金属外表面的抛光!W1.5:很细,约12000~13000目。
正常玉石翡翠玛瑙或硬质合金用W3.5和w2.5抛光后,再用W1.5,可以达到镜面效果。
W1:很细,约17000~18000目,一般用于琥珀,或玉石的精抛,效果好!W0.5:很细,约28000~30000目。
适合玉石,翡翠,玛瑙,水晶等宝贝光滑表面高光度精密抛光!与单晶金刚石相比,多晶金刚石有更多的晶棱和磨削面,每条晶棱都具有切削能力,因此有很高的去除率,多晶金刚石的这种优势在硬度高的宝玉、宝石和光学镜面的研磨过程中尤为明显。
金刚石工具中用常见的粉料及特点金刚石工具的原材料,除金刚石之外,其它主要为粉末,这些粉末可以是金属、非金属,也可以是合金、化合物。
金刚石工具采用的粉末,不仅仅对化学成分有一定的要求,而且对粉末颗粒的大小、形状、松装比重、压制性、烧结性等也有不同的要求,这取决于金刚石工具的用途、品种、生产工艺等因素。
1常见的金属粉料及特点(A)铜粉:电解法制取,颗粒形态为树枝状,玫瑰红色,氧化后颜色发暗,严重时变成黑色粉末。
作为结合剂材料,铜粉的主要优点有:电解铜粉成型性好,广泛用于冷压成型后烧结;纯铜对碳化物和骨架材料的相容性很好,如W、WC;铜可与Sn、Zn、Mn、Ni、Ti等制成性能优异的合金,价格远低于钴粉。
(B)铁粉:有还原铁粉、电解铁粉和羰基铁粉,顾名思义还原铁粉用还原法制取,电解铁粉电解法制取,羰基铁粉通过热离解羰基化合物制取。
作为结合剂材料,铁粉的优点有:价格低,与金刚石有好的润湿性;与骨架材料(WC)的相容性很好;一定温度烧结时铁对金刚石的轻度刻蚀并不损失金刚石的强度,反而会提高金刚石在胎体中的把持力。
刻蚀作用实质是金刚石中的碳原子溶入铁中并向其中扩散的过程,金刚石未发生结构及强度变化。
(C)钴粉:不规则海绵状,还原法制取,作为粘结剂,其综合性能最好。
是一种优异的粘结剂材料,国外发达国家用的较多,其主要优点有:优良的成型性和可烧结性;可使胎体的抗弯强度提高;和金刚石的粘结力大,润湿性好;胎体的韧性好、自锐性好。
由于价格昂贵,国内以铁代钴的研究很多,选择合适的粉末、合理的烧结工艺可获得钴基粘结剂相似的性能。
钴的缺点是:价格昂贵;松装密度太小,易造成投料困难。
另外使压制磨具设计宽度和高度变大,手装料热压模具高度加大,从而使模具成本提高。
(D)镍粉:不规则树枝状,电解法制取。
优点:适于制作重载荷下作用的工具,具有出色的强韧性;可以减少铁铜基胎体的烧结损失(铜镍无限互溶);镍与铁、钴搭配可以得到另人满意的综合性能,如小的变形和适度耐磨性。
化学法制备超细铁粉在金刚石工具中的应用趋势1. 研究背景和意义- 介绍金刚石工具的应用现状和发展趋势- 铁粉作为金刚石工具中的一种重要添加剂- 超细铁粉的制备方法及其在金刚石工具中的应用优势2. 化学法制备超细铁粉的原理和方法- 粉末冶金法原理及制备流程- 水热法原理及制备流程- 高温还原法原理及制备流程3. 超细铁粉在金刚石工具中的应用- 超细铁粉的添加量和影响因素- 超细铁粉的作用机理和应用效果- 与其他添加剂的组合使用优化金刚石工具性能4. 超细铁粉在应用中存在的问题和解决方法- 过多添加会影响金刚石工具性能- 铁粉粒度对金刚石晶粒生长的影响- 解决方法:优化铁粉的制备方法,调整添加比例等5. 展望- 超细铁粉在金刚石工具中的应用前景- 探索更加高效、精准的超细铁粉制备方法- 加强超细铁粉的应用研究,推进金刚石工具产业的发展1. 研究背景和意义随着人们对高效、精确加工需求的不断提高,金刚石工具的应用越来越广泛,如钻石切割片、高速切割刀、高速钻头等。
而铁粉作为金刚石工具中的添加剂,具有良好的抗热性、抗氧化性和化学惰性,能够稳定金刚石的晶体结构,延长金刚石工具的使用寿命。
因此,超细铁粉的制备和应用已经成为金刚石工具领域的热门研究方向。
传统的铁粉制备方法如机械粉碎、氧化焙烧等存在铁粉颗粒粗大、易回火、化学计量不易控制等问题,难以满足金刚石工具制备的需要。
近年来,化学法制备超细铁粉的研究受到广泛关注。
不同的制备方法会影响铁粉的粒度、形貌和表面性质等,从而影响到其在金刚石工具中的应用效果。
因此,研究超细铁粉的制备方法和在金刚石工具中的应用趋势,对于金刚石工具的优化设计和制备,具有重要的理论和实践意义。
在研究背景的基础上,本章还将分别介绍金刚石工具的应用现状和发展趋势,并重点介绍铁粉在金刚石工具中的应用情况。
首先,近年来随着行业竞争的加剧,人们对于高效、高质量的加工需求不断上升,因此金刚石工具的应用领域和市场需求不断扩大。
金刚石研磨液成分《金刚石研磨液成分大揭秘》在生活中,我们可能很少直接接触金刚石研磨液,但它在很多工业和手工艺领域却发挥着至关重要的作用。
我有一个朋友是做珠宝加工的,他经常和我说起金刚石研磨液在打磨珠宝时的神奇效果。
那些原本粗糙的宝石,经过研磨液的“魔法”,就变得璀璨夺目。
这让我对金刚石研磨液产生了浓厚的兴趣,尤其是它的成分,了解这些成分不仅能让我们知道它为何如此有效,还能帮助使用者根据自身需求更好地选择产品。
一、成分分析1. 金刚石微粉- 名字和来源:金刚石微粉,顾名思义,就是将金刚石加工成微小的粉末状。
金刚石可是自然界中最坚硬的物质,它主要来源于天然的金刚石矿。
不过现在也有很多人造金刚石,是通过高温高压等技术合成的。
- 作用和效果:我想象它就像无数个微小的“超级研磨工”。
当我们用含有金刚石微粉的研磨液时,它能够快速而有效地研磨掉物体表面的瑕疵和不平。
就像用最锋利的刀去削东西一样,不过这个“刀”非常小而且数量众多。
在珠宝加工中,它可以把宝石表面那些微小的划痕和不平整的地方都磨平,让宝石的光泽充分展现出来。
- 优缺点:从优点来说,它的研磨能力超强,是研磨液能够发挥作用的关键成分。
但它也有缺点,因为金刚石硬度极高,如果不小心接触到皮肤,可能会造成划伤。
而且由于它的成本相对较高,所以含有较多金刚石微粉的研磨液价格也不会太便宜。
2. 分散剂- 名字和来源:分散剂有很多种类型,常见的可能是一些化学合成的物质。
它的作用是把金刚石微粉均匀地分散在液体中,就像我们把沙子均匀地搅拌在水里一样。
它的来源大多是化工企业专门生产的。
- 作用和效果:如果没有分散剂,金刚石微粉就会聚集在一起,就像一群人挤在一起无法有效地工作。
有了分散剂,微粉就能均匀地分布在研磨液中,这样在研磨的时候,每个微粉都能发挥作用,不会出现有的地方研磨过度,有的地方研磨不到的情况。
在使用的时候,我们会发现研磨液的效果更加均匀稳定。
- 优缺点:优点是它让研磨液的性能更加稳定和可靠。
金刚石砂轮种类金刚石砂轮是一种高性能的磨料工具,广泛应用于各种加工领域,如金属、陶瓷、玻璃、石材等。
不同类型的金刚石砂轮适用于不同的材料和加工要求。
本文将介绍一些常见的金刚石砂轮种类及其特点。
一、树脂结合剂金刚石砂轮树脂结合剂金刚石砂轮是一种常见的金刚石砂轮。
它由树脂和钻粉组成,具有较高的强度和耐用性。
这种类型的金刚石砂轮适用于加工硬度较低的材料,如玻璃、陶器、大理石等。
二、陶瓷结合剂金刚石砂轮陶瓷结合剂金刚石砂轮是一种高强度和高耐久性的金刚石研磨工具。
它由陶瓷和钻粉组成,具有良好的抗耐磨性和抗冲击性能,可以用于加工高硬度的材料,如合金钢、硬质合金等。
此外,陶瓷结合剂金刚石砂轮还可用于加工复杂的形状和轮廓。
三、金属结合剂金刚石砂轮金属结合剂金刚石砂轮由金属和钻粉组成,具有高强度和高耐久性。
这种类型的金刚石砂轮适用于加工高硬度的材料,如陶瓷、玻璃等。
此外,它还可以用于高速加工和大量生产。
四、电解金刚石砂轮电解金刚石研磨轮是一种高性能的金刚石工具,它是在特定的条件下,将钻粉沉积在导电的基板上形成的。
这种类型的金刚石研磨轮具有极高的加工效率和加工质量,可以用于加工高硬度的材料,如硬质合金、陶瓷、玻璃等。
此外,电解金刚石砂轮还可用于加工薄片和精密部件。
五、氧化铝结合剂金刚石砂轮氧化铝结合剂金刚石砂轮由氧化铝和钻粉组成,具有高强度和高耐久性。
这种类型的金刚石砂轮适用于加工硬度较低的材料,如玻璃、陶器等。
此外,它还可以用于高速加工和大量生产。
六、CBN 研磨轮CBN 研磨轮是一种由立方氮化铍和钻粉组成的金刚石工具,它具有极高的加工效率和加工质量,可以用于加工高硬度的材料,如合金钢、不锈钢等。
此外,CBN 研磨轮还可以使用在高温和高压的情况下,并可以常见的切削工具替代。
总结:以上是一些常见的金刚石砂轮种类及其特点。
不同类型的金刚石砂轮适用于不同的材料和加工要求。
在选择金刚石砂轮时,需要根据加工材料和要求选择合适的类型,以确保最佳的加工效果和质量。
金刚石工具预合金代钴粉末的研究及应用金刚石工具是目前使用最为广泛的硬质合金刀具,其硬度、耐磨性和耐腐蚀性能表现优异,被广泛应用于石油、化工、机械制造等领域。
而金刚石工具的制造过程中则需要使用到预合金代钴粉末。
预合金代钴粉末是一种新型的金属材料,其主要成分是钴、铬、钼等金属元素与其他元素的合金化合物。
它具有高硬度、高韧性、高耐磨性、高耐腐蚀性等优良性能,成为金刚石工具制造的重要原材料。
在金刚石工具制造中,预合金代钴粉末通常被用作粘结剂。
将粉末与金刚石颗粒混合后,通过高温高压的加工技术,制成金刚石工具。
这种加工方式不仅可以提高金刚石颗粒的密实度和硬度,还可以保证粘结剂与金刚石颗粒之间的均匀性和稳定性。
同时,预合金代钴粉末在制造过程中,还可以起到一定的增强和调节金刚石颗粒性能的作用。
除了在金刚石工具制造中的应用外,预合金代钴粉末还被广泛应用于汽车、机械、航空航天、电子等领域。
比如,它可以作为高温合金、耐腐蚀合金、铸造合金等材料的主要成分,具有重要的工程应用价值。
总之,预合金代钴粉末在金刚石工具制造中的应用,为工具的高品质、高性能、高效率提供了坚实的保障。
未来,预合金代钴粉末的研究和应用将会更加广泛和深入,推动更多领域的技术创新和发展。
- 1 -。
注:如用户对化学成分、粒度组成和松装密度另有要求,由供需双方商定。
注:如用户对化学成分、粒度组成和松装密度另有要求,由供需双方商定。
◆中文名称:羰基铁粉简称CIP◆英文名称:Carbonyl Iron Powder◆CAS编码:7439-89-6, UN 3089◆分子式:Fe◆分子量:55.845羰基铁粉最早由德国人发明,二战时德国的工厂被美国征收,从此美国也开始生产羰基铁粉。
目前德国BASF公司拥有世界上最大,最先进的羰基铁粉生产线。
羰基铁粉是通过CO与铁在高温高压下反应,生成5羰基铁油状物,经低压分离后得到产品。
经退火防氧化处理即可出货。
当温度为200℃,200bar的条件下羰基合成反应式如下Fe+5CO Fe(CO)5羰基铁在300℃,1bar的条件下分解为Fe和COFe(CO)5 Fe+5CO在分解过程中,因为Fe 有催化CO与CO2 反应的作用,通常采用通NH3 作为保护气体来抑制该反应。
这样一来羰基铁粉中就不可避免的会有N元素的存在。
从旋风收集器中收集到的产品一般铁含量约在97%左右,其中C和N的含量均小于1%。
由于有Fe2O3,Fe3N 等杂质的存在,同时,铁粉表明也会对CO和NH3气体有一定的吸附,这些因素造成铁粉硬度比较大,通常被称之为硬粉。
将铁粉用H2气体还原1小时,铁含量将提高到99.0%左右,同时其他元素的含量也将明显降低。
这种还原过的羰基铁粉,硬度稍低,也被称之为软粉。
羰基铁粉活性很大,正常情况放置一段时间后,因为熵的增加,会发生自动团聚。
发生团聚的铁粉颗粒度增加,颗粒粘粘,对于注射成型应用有比较大的影响。
目前市场上质量最好的羰基铁粉为德国BASF公司生产。
羰基铁粉对工艺的要求非常高,5羰基铁分解时温度变化3度,气体流量增加5%就能明显改变羰基铁粉粒度及碳含量。
外观:深灰色粉末。
◆基本用途:1.传统粉末冶金及注射成型:传统粉末冶金中的高比重合金,需要采用活性较大的铁粉作为烧结中的液相,形成较为连续的粘结相,抑制脆性相的产生,从而获得高致密度或全致密的高性能产品。
四川金沙纳米技术有限公司超细铁粉在金刚石工具的应用四川金沙纳米技术有限公司,成立于2008年,位于四川省攀枝花市钒钛产业园区内,交通便捷。
厂区占地100余亩。
是以综合利用攀枝花钛白粉厂副产的废弃物硫酸亚铁为原料,通过独有工艺技术生产纳米铁粉、微米铁粉、电池级草酸亚铁等新材料的民营企业。
致力于资源综合利用、环境保护和新型材料研发。
目标打造成国内以铁为主,涵盖钴、镍、铜、钼等金属粉末的重要综合生产企业。
攀枝花有其独特的裂谷气候,气候干燥、空气湿度极低,雨季集中,全年降雨量低,这些独特的气候条件对于生产金属粉末有较大的先天优势。
1金沙纳米超细铁粉指标:1)化学指标2)物理指标3)DWFe—1物理指标(适合金刚石工具使用)根据用户具体需求,微米铁粉产品物理指标中松装密度、粒度及粒径分布范围均可按照要求进行调节。
2 应用1)与一般铁粉的区别一般铁粉指还原铁粉、电解铁粉、雾化铁粉等。
粒度范围在-200目、-300目。
一般铁粉所生产铁基胎体的变形性和耐磨性高,不易出锋,锋利度不够,胎体中低熔点金属易流失。
金沙纳米超细铁粉因其粒度细、纯度高、氧含量低以及其独特的沙琪玛形貌能极大的改善胎体的变形性,锋利度,对金刚石的把持力也能提高。
在工具锋利度提高的同时增加其寿命。
2)与羰基铁粉的区别现羰基铁粉主要分进口和国产,进口羰基铁粉以德国巴斯夫为代表,。
其主要区别在于形貌的规则性、单颗粒的均匀性以及杂志含量。
性能方面德国巴斯夫羰基铁粉远优于国产羰基铁粉。
其平均粒径为6.2微米。
羰基铁粉拥有良好的球形形貌,中位粒径集中,流动性好。
但其与其他粉末含合金粉的配合性能不理想,主要体现在成型性以及对金刚石的把持力方面。
其对金刚石的把持力着力主要为点接触。
羰基铁粉因含碳元素,对金刚石工具会带来不利影响。
金沙纳米超细铁粉因其独特的沙琪玛形貌,不能用激光粒径表示其颗粒大小,一般采用费氏粒度表示。
金沙纳米超细铁粉费氏粒度为2.5—3微米,可根据客户要求调整,最大范围为1.5—5微米。
关于金刚石工具制造的研究报告:1. 单元素金属粉混合配方的缺陷2. 预合金粉的优势3. 被加工材料分类及意义4. 佛刚预合金粉所适用的工具5. 工具的使用条件对选择预合金粉的影响6. 生产工艺对选择预合金粉的影响7. 金刚石对选择预合金粉的影响1. 单元素金属粉混合配方胎体的缺陷1.1 通常单元素金属粉的沌度高(≥99%),活性较大,易氧化,易吸潮,保质期较短1.2 当金属粉混入其它杂质元素时,因混入的种类、数量的不同,而引起性质的变化非常不确定,这是金刚是工具性能不稳定的原因之一1.3 大多数常用金属粉对金刚石表面在980℃以下均难于亲合,而大多数金刚石工具的烧结温度均低于980℃1.4 纯铁粉对金刚石表面的碳化作用在750℃就开始了,这种碳化的表面十分不利于胎体对金刚石的包锒,也会降低金刚石的强度1.5 Co 、Ni 中易混入铁粉,而铜粉中易混入廉价的Fe2O3, 锡粉中易混入铁粉,这些混入的成份往往难于及时发现,等到发现工具性能突变时,造成的损失已无法挽回了1.6 单元素粉烧结温度较高, 而较高的温度对金刚石强度的损失也较大1.7 成分太多:常规配方中通常不少于5种成份,各成份的交互作用比较复杂,当某一种成份产生变化时,工具的性能就会产生较大的变化,这种情形十分难于控制,这又是金刚石工具性能不稳定的一大原因.单一元素的合金粉的生产过程复杂,影响质量稳定的因素较多,其成品的性能难于稳定,如纯度从98%提高到99.9%,对大多数金属粉来说,大多数性能的差别会达到一个数量级以上,并且生产成本急剧上升.A. 胎体配方设计必须考虑其烧成品的以下性能指标:强度、硬度、耐磨性、韧性.B. 工具配方设计时还必须考虑金刚石的:品级、粒度、浓度.C. 工具的工作压力, 切割线速度, 沖洗冷却状况也是设计配方时必须考虑的因素.2. 预合金粉的优势佛刚预合金粉由添加了微量活化元素的纯合金粉和惰性金属粉末组成, 纯合金粉的烧结温度较低, 对金刚石的亲和性较好, 隋性金属粉末用来调节胎体的综合性能, 纯合金粉是专门为金刚石工具烧结制品研发的稳定不变的组分,通过二者的不同配比,使得佛刚预合金粉可以调配出适合各种类型、用途、各种性能特点的预合金胎体粉,它的具体的优势体现如下:2.1 性质稳定, 不易氧化,保质期达一年之久.2.2 它只有一个来源、成份始终如一,不会混入其它成份.2.3 它与金刚石表面在750℃即开始产生强力的亲和, 使胎体对金刚石产生良好的包锒,因此可以适当降低金刚石的浓度, 而不会降低寿命, 同时也提高了工具的锋利度.2.4 佛刚预合金粉即使在930℃下烧结也不会使金刚石表面碳化严重2.5 佛刚预合金粉在烧制相同硬度的胎体时,烧结温度比单元素混合粉胎体通常可低20-50℃, 十分有利于节省模具、电耗、提高生产效率2.6 佛刚合金粉有着广大的各类工具的持久用户, 用户的成功经验又促进了佛刚预合金粉的日趋完善、稳定和更有效的广泛应用2.7 成本:佛刚合金粉相对于同类效能的混合金属粉胎体的成本要低20-60%.2.8 成型性:由于添加了合金纤维,佛刚预合金粉的冷压坯强度特别的高2.9 抗冲击韧性:同样因添加了合金纤维,佛刚预合金粉的烧成胎体的抗冲击韧性特别好.3. 被加工材料的分类及意义根据佛刚的测试标准、和二十多年来的生产工艺经验以及客户使用结果的总结, 根据材料的硬度,强度, 塑性, 耐磨性、韧性的综合指标,我们把被加工材料分成以下10级;1 级; 碳素,新混凝土,红砖,玻璃纤维,轻质耐火材料,人造石,松软大理石,如汉白玉、雅士白2 级: 普通玻璃,莹石,多孔耐火材料,沉积岩,琉璃瓦,致密大理石,如莎安娜米黄,玫瑰红3 级: 钢化玻璃,沥青路,板岩,陶质制品,坚硬耐磨大理石,如黑白根,大花绿4 级: 粗晶浅色、胶结不致密的花岗石,玄武岩,砂岩,板岩,马路,如603、白麻5 级: 中晶深色、胶结致密的花岗石,多孔陶瓷,软玉,单晶硅,如635、岑溪红、将军红6 级: 细晶红色、坚硬致密的花岗岩,硬玉,玛瑙,蛇纹岩,多晶硅,如印度红、巴西红7 级:玻化砖,石英玻璃,微晶玻璃,玛瑙,石英石,钢筋混凝土,硅化木8 级: 锆石,黄玉,硅碳棒,致密型耐火材料,工程陶瓷,轴承,汽缸,高速钢9 级:刚玉,烧结碳化硅,微晶陶瓷,硬质合金,红宝石,蓝宝石,石榴石10 级: 微晶刚玉,烧结碳化硼,氮化硅,氮化硼分类的意义在于方便、有效、准确地设计出工具的配方, 而预合金粉则为配方设计提供了快捷的通道,佛刚预合金粉建立在反复的测试和长期的应用基础之上,因此具有非常现实的针对性.对降低工具成本, 提高工具寿命, 提高工具锋利度, 具有非常可靠的依据4. 佛刚预合金粉所适应的工具分类C. 切割类金刚石的工具C1. 圆锯片单锯刀头(6 00~%3000) C2. 组合式圆锯刀头(600-Φ1600C3. Φ300-Φ500 小锯片 C4. Φ105系列小锯片(♀80-Φ200)C5. 往复式锯条, 排锯刀头绳锯齿C6. 金刚石刮刀/滚筒C7. 干切系列工具 C8. 磨边抡M: 磨削类工具M1: 金刚石磨块(16#~3000#)M2: 平磨工具, 衍磨条、油石M3: 环形、碗形、杯形磨轮 M4: 干磨系列磨具M5: 树脂系列磨轮 M6: 水磨砂轮D: 钻进类工具D1: 地质钻头D2: 工程钻头,薄壁钻头D3: 小型打孔钻头D4: 干钻系列工具佛刚预合金粉在以上工具中均有直接或间接的成熟经验,如果客户能积极配合,通常只需2~3次的试用即能解决大多数问题5. 工具使用条件对预合金粉的要求5.1 压力: 工具的工作压力越高, 相应地佛刚预合金粉的强度要求也会越高,并且相应地硬度也越高,反之亦然.5.2 速度: 工具的切、磨线速度越高, 产生的冲击力和热量就越大,佛刚预合金粉有相应的强度、韧性的预合金粉来匹配, 此时硬而脆的胎体就不会产生好的结果, 必须要有强韧且红硬性好的胎体与之相适应.5.3 冷却状态: 冷却效果较好时工具胎体的耐热性、红硬性一般都能适应,,但在风冷、或冷却状态不佳时,对胎体的散热性和红硬性有更严格的要求, 尤其是在干切,干磨的状态下,工具的表面温度会达到600℃以上, 此时如果胎体的红硬性不佳, 散热性不好,工具很快就会失效,佛刚预合金粉充分考虑到了这些因素的变化,这也是佛刚预合金粉的优势之一.6.工具制造工艺对预合金粉的要求A: 烧结工艺: 从压制的角度来看, 金刚石工具的生产方式主要是:A1: 冷压成形——热压烧结A2: 冷压成形——无压烧结A3: 粉末松装——直接热压这三种不同的压制工艺对合金粉的性能特点要求有所不同,为确保工具的最佳优性价比, 合金粉必须要适应此不同的压制工艺.适用于A1 的预合金粉必须易于成型适用于A2 的预合金粉不仅要求易于成型,还必须烧结活性好, 液相含量高, 相互粘结性好适用于A3 的预合金粉只要求烧成品的综合性能满足要求即可B. 粉末冶金金刚石制品的烧制气氛通常有:B1. 石墨阻氧烧结B2. 氨分解N2+H2混合烧结 B3. 真空烧结B4. 纯N2保护烧结B5. 纯H2还原烧结不同的气氛下对预合金粉的高温氧化性能的要求也不同, 同时必须考虑到成本: 镍、钴、铬含量高的胎体的抗氧化性较好, 但成本偏高. 佛刚预合金粉粉末的抗氧化性能设计综合考虑了这些因素,同时具备抗氧化性能好和低成本的优点.C. 焊结温度: 常规的银焊片的焊接温度在630-780℃之间, 这对预合金粉的烧成品的软化温度是有一定的限制,即成品的软化温度,必须高于焊接温度, 否则刀头会变形性或能下降. 佛刚预合金粉充分考虑了这些情形, 希望广大客户在购置佛刚预合金粉时告知焊接温度.7. 金刚石性质对预合金粉选择的影响7.1 强度: 金刚的强度越高要求烧成预合金粉胎体的强度、硬度也相应地越高, 否则不能充分发挥高强金刚石的应有的效能. 并且, 要求胎体的红硬性也较高, 因为高品级金刚石的负荷通常较大,平均工作时间也较长, 单位时间产生的热量也较高, 因此必须有适当红硬性的胎体来适应.7.2粒度: 粒度较粗的金刚石其单位比表面积较小, 要求预合金粉对金刚石的包锒性能更好, 且强度和韧性要求也越高,否则就会造成金刚石的浪费. 反之亦然!金刚石工具配方设计的基本原理8.1 金刚石品级选择的主要依据8.2金刚石粒度选择的主要依据8.3 金刚石浓度选择的主要依据为了准确地分析工具的使用结果, 以下情况供参考影响工具寿命,锋利度的主要因素:a. 胎体的耐磨性, 硬度, 强度,韧性是否适应所加工的材料b. 金刚石的粒度, 浓度, 品级的选择是否与预合金粉及被加工材料的性质相适应c. 单位切割深度的大小d. 切割速度(切割冲击力的大小)e. 冲洗、冷却及排屑状态f. 加工的强度,硬度,耐磨性,韧性。
金刚石工具中用常见的粉料及特点
金刚石工具的原材料,除金刚石之外,其它主要为粉末,这些粉末可以是金属、非金属,也可以是合金、化合物。
金刚石工具采用的粉末,不仅仅对化学成分有一定的要求,而且对粉末颗粒的大小、形状、松装比重、压制性、烧结性等也有不同的要求,这取决于金刚石工具的用途、品种、生产工艺等因素。
1常见的金属粉料及特点
(A)铜粉:电解法制取,颗粒形态为树枝状,玫瑰红色,
氧化后颜色发暗,严重时变成黑色粉末。
作为结合剂材料,
铜粉的主要优点有:电解铜粉成型性好,广泛用于冷压成
型后烧结;纯铜对碳化物和骨架材料的相容性很好,如W、
WC;铜可与Sn、Zn、Mn、Ni、Ti等制成性能优异的合金,价格远低于钴粉。
(B)铁粉:有还原铁粉、电解铁粉和羰基铁粉,顾名思义
还原铁粉用还原法制取,电解铁粉电解法制取,羰基铁粉
通过热离解羰基化合物制取。
作为结合剂材料,铁粉的优
点有:价格低,与金刚石有好的润湿性;与骨架材料(WC)
的相容性很好;一定温度烧结时铁对金刚石的轻度刻蚀并
不损失金刚石的强度,反而会提高金刚石在胎体中的把持
力。
刻蚀作用实质是金刚石中的碳原子溶入铁中并向其中扩散的过程,金刚石未发生结构及强度变化。
(C)钴粉:不规则海绵状,还原法制取,作为粘结剂,其综合性能最好。
是一种优异的粘结剂材料,国外发达国家用的较多,其主要优点有:优良的成型性和可烧结性;可使胎体的抗弯强度提高;和金刚石的粘结力大,润湿性好;胎体的韧性好、自锐性好。
由于价格昂贵,国内以铁代钴的研究很多,选择合适的粉末、合理的烧结工艺可获得钴基粘结剂相似的性能。
钴的缺点是:价格昂贵;松装密度太小,易造成投料困难。
另外使压制磨具设计宽度和高度变大,手装料热压模具高度加大,从而使模具成本提高。
(D)镍粉:不规则树枝状,电解法制取。
优点:适于制作重载荷下作用的工具,具有出色的强韧性;可以减少铁铜基胎体的烧结损失(铜镍无限互溶);镍与铁、钴搭配可以得到另人满意的综合性能,如小的变形和适度耐磨性。
接近或达到钴基胎体的性能。
(E)锡粉:颗粒呈滴状,灰白色粉末,易氧化,氧化后呈黄色,雾化法制取。
锡粉在粘结剂中的作用是:改善胎体的可烧结性(降低熔点);易形成金属间化合物,可以改善磨损性能和变形性;适宜添加到压制成型胎体中,烧结熔化后的毛细现象使胎体收缩,从而增加胎体的致密性;降
低液态合金的表面张力,改善合金对金刚石的润湿性。
其缺点是:加入量太多,易造成流失。
(F)钨粉:青黑色,微米级粉末,还原法制取,钨与铜、铁、钴、镍都有较好的相容性;烧结时在金刚石表面生成WC,但金刚石表面不发生石墨化;增加胎体的耐磨性,减少变形;作为骨架材料,耐磨性不如WC,但可使胎体的韧性增加。
不足是烧结坯的空隙度较大,要提高烧结的密度必须提高温度和压力
(G)碳化钨: 黑色,无机械夹杂物,多孔海绵状,还原法制取。
须化验杂质硫含量,硫易导致烧结断面发黑(烧结时生成硫化物),大大降低刀头的强度。
钨和碳化钨主要作为骨架材料加入胎体中,以提高胎体的耐磨性,含量过高易使胎体的脆性加大。
金刚石工具用粉介绍
Fe的价格低廉,且对金刚石有较好的润湿性和把持力,是金刚石工具中应用量最大的基本材料,与其配合应用的其它有色金属粉末的消费量也相当可观。
近期有色金属的价格节节攀升,尤其是Cu、Sn、Ni的价格迅猛上涨,导致金刚石制品制作成本大幅度上升,而制品价格却不能与原材料价格同步提高,这就给工具生产商带来了巨大的成本压力,尤其是规模大的生产厂商其生产成本压力更大。
因此,寻求有效降低生产成本的技术经济途径,是工具制造商面临的一个重要课题。
众所周知,Co是目前现有的各类金属中综合性能最好的结合剂,但因其价格昂贵,人们在不断探寻低Co或无Co的技术途径,以降低生产成本。
目前,除高档工程薄壁钻的Co应用比例较高外,其它各类金刚石工具中Co的应用比例在不断下降,但Cu、Sn、Ni的应用比例依然较高,尤其是Ni的价格涨幅较大,大幅度提高了金刚石工具的生产成本。
因此,如何降低Ni的应用比例,以降低生产成本,也是摆在人们面前的一个现实课题。
水雾化法制备的FeNi30合金粉末具有良好的综合性能,价格仅为单质Ni粉的不足一半,可在部分金刚石工具产品中替代一定比例的单质Ni粉,以此降低生产成本。
由于Ni具有良好的综合性能,在花岗岩及水泥锯片中通常加入不同比例的Ni,以改善低熔点料的流动性及均匀性,提高烧结胎体的组织均匀性、致密化程度、烧结硬度、烧结强度、韧性及耐磨性。
Ni的线胀系数为13.5×10-6J/℃,比Cu小,较Fe、Co略大,与金刚石差异不很大;1550℃下,液态Ni对金刚石的润湿角为57,不如Fe,但比Co好,在石墨表面的附着功为270.4×10-6J/cm2,比Co高,比Fe低。
液态Ni达到一定数量时,可在
金刚石或碳纤维表面形成一层极薄的均匀铺展的Ni膜,且附着功较大,这说明其对金刚石表面的粘结力很大。
Cu和Ni可无限互溶,Ni可以起固溶强化作用;作为一种有效的表面活性物质,加入少量的Ni能改善Cu对金刚石的润湿性,促进烧结胎体的致密化进程,强化基体对金刚石的机械包镶强度,从而有利于提高工具的锋利度和使用寿命。