Може ли диамантът да се използва като абразив?
Заключение:
- Диамантът в момента е най-важният и най-твърдият свръхтвърд абразив, използван в индустрията; той обаче има специфични граници на приложение и не е подходящ за всички материали.
Абразивът Metal Bond Diamond Fickert се използва за шлайфане на камък.
I. Защо диамантът е подходящ като абразив:
Диамантът е най-твърдото известно вещество в природата, с микротвърдост, далеч надвишаваща тази на обичайните абразиви като корунд и силициев карбид.
- Изключителна способност за рязане, ниска устойчивост на смилане и висока ефективност на обработка;
- Отлична устойчивост на износване; при еднакви условия на обработка експлоатационният живот на инструмента е много по-дълъг от този на инструментите, използващи обикновени абразиви;
- Предлага се в различни форми-като единични-кристални частици, микропрахове и поликристални агрегати-, което го прави съвместим със синтеровани, галванизирани, запоени и-смола диамантени инструменти;
- Изчерпателна гама от размери на зърното, покриваща всичко от грубо рязане и грубо шлайфане до ултра{0}}фино прахово полиране.
Често срещани диамантени абразивни продукти:
- Метални -блокове за шлайфане, шлифовъчни дискове-с смола, остриета за триони, свредла за сърцевина, галванизирани шлифовъчни дискове, гъвкави полиращи подложки, въртяща се среда и др.
II. Ограничение за използване на ключ (Важно):
Диамантът не трябва да се използвашлайфане на желязо-метали от групата (въглеродна стомана, неръждаема стомана, формована стомана, чугун).
По време на високо{0}}температурно шлайфане диамантът (предимно съставен от въглерод) претърпява реакция в твърдо-състояние с желязото:
- Fe + C ->Циментит + Графитизация
- Диамантената повърхност бързо се графитира и губи твърдост, което води до бързо затъпяване и износване.
- За обработка на стомана стандартният избор е CBN (кубичен борен нитрид), а не диамант.
✅ Диамантените абразиви са подходящи за обработка(не{0}}метални и не-желязо-твърди материали):
Естествен мрамор, гранит, луксозен камък, шисти, бетон, стъкло, керамика, циментиран карбид, графит, нефрит, огнеупорни материали, синтеровани каменни плочи и др.
❌ Не е подходящ за:
Различни видове стомана, неръждаема стомана, сплави на-основа на никел и други метали от-групата на желязото.
(Шлифовъчните колела с CBN като абразив често се използват за обработка на детайли, изработени от стоманени материали)
III. Разграничение между две основни категории диамантени абразиви
1 Синтетични монокристални диамантени абразиви (индустриален стандарт)
- Характеризира се с остри, ъглови зърна, които позволяват бързо рязане; широко използвани в блокове за смилане на камък, свредла и режещи остриета. Може да се подложи на титаниево покритие за подобряване на задържането в матрицата на металната връзка.
2 Микропрах от поликристален диамант (PCD).
- Изотропен по природа, което го прави устойчив на насочени фрактури; използва се основно за високо{0}}прецизни инструменти за полиране и обработка.
IV. Кратко сравнение с конвенционалните абразиви (напр. кафяв стопен алуминиев оксид, силициев карбид)
- Конвенционални абразиви: По-ниска твърдост, подходящи за шлайфане на метали; склонни към бързо износване, което води до много ниска ефективност при обработка на твърд камък.
- Диамантени свръхтвърди абразиви: Специализирани за твърди не-метални материали; предлага превъзходна твърдост, но страда от недостатък, известен като "афинитет към желязо" (химическа реактивност с желязо).
Резюме:
Диамантът е първокласен свръхтвърд абразив, широко използван при обработката на камък, бетон и керамика; въпреки това, поради ограниченията на химическата съвместимост, той е абсолютно неподходящ за шлайфане на стомана. Диамантените абразиви предлагат незаменими предимства при обработка на твърди, не-железни материали.