Sisipan komposit berlian polihabluran dan karbida (PCD/CC)
PCD/CC ialah berlian yang paling banyak digunakan untuk pemesinan komposit matriks logam. Ia dibentuk dengan mensinter atau menekan lapisan PCD berlian polihabluran dengan ketebalan {{0}}.5-1mm pada permukaan substrat karbida bersimen dengan kekuatan dan keliatan yang baik. Kekuatan lenturan bilah komposit ini pada asasnya adalah sama dengan karbida bersimen, dan kekerasan permukaan kerja adalah hampir dengan PCD berlian polihablur pepejal, dan kebolehkimpalan adalah baik, pengisaran semula adalah mudah, dan kosnya adalah rendah. Sisipan karbida berlian-tungsten polihablur biasa adalah rata atau seperti kepingan, dan kemudian dipotong laser mengikut bentuk dan saiz sisipan yang dikehendaki. PCD/CC biasanya dikimpal atau diapit mesin, dan dijadikan pelbagai alat pemotong seperti memusing, menggerudi, mengisar, menumbuk, reaming, membosankan dan menggergaji. Prestasi PCD/CC adalah berkaitan dengan saiz butiran berlian. De Beers menghasilkan sisipan PCD dalam jenis 002, 010 dan 025, dengan saiz butiran purata masing-masing 2µm, 10µm dan 25µm. Lebih besar saiz butiran, lebih tinggi pengagregatan volum berlian, lebih baik rintangan haus dan lebih lama hayat alat, tetapi kualiti canggih sedikit lebih buruk, menjadikannya sukar untuk membuat alat berketepatan tinggi. Sebaliknya, alat berbutir halus mempunyai jejari tumpul pada tepi pemotongan (biasanya 1-2 alat PCD), dan kualiti permukaan yang dimesin adalah baik. Oleh itu, butiran kristal polihabluran terus ditapis, dan terdapat kristal halus dengan 1 asid atau kurang daripada 0.5 asid. Untuk tujuan ini, hayat alat dan kualiti permukaan mesin harus dipertimbangkan secara menyeluruh untuk memilih gred berlian polihabluran dan sisipan komposit karbida bersimen yang sesuai.
berlian CVD
Berlian CVD ialah bahan berlian tulen dengan rintangan haus yang tinggi, tanpa pengikat, yang disediakan pada tekanan rendah (<0.1MPa). CVD diamond comes in two forms: CVD thin film coating (CD) and CVD thick film (TFD).
CD dibentuk dengan mendepositkan lapisan berlian seperti filem dengan ketebalan kurang daripada 50µm (biasanya 10~30µm) yang terdiri daripada polihablur pada substrat karbida bersimen (biasanya dikenali sebagai aloi jenis K) melalui proses CVD (pemendapan wap kimia). . Penggunaan telah menunjukkan bahawa alat bersalut berlian CD tidak sesuai untuk pemesinan komposit matriks logam, kerana zarah keras dalam komposit boleh haus melalui salutan pada permukaan alat dalam masa yang singkat.
TFD adalah untuk mendepositkan filem tebal berlian tanpa substrat dengan ketebalan sehingga 3-5mm, dan kemudian memotong filem tebal itu kepada kepingan kecil dalam bentuk tertentu mengikut keperluan, dan kemudian mengimpalnya pada karbida bersimen untuk membentuk bilah atau alat komposit.
TFD mempunyai prestasi komprehensif yang baik, ia tidak mempunyai kelemahan anisotropi berlian asli, kerana tidak ada ikatan logam, kandungan kekotoran rendah, dan ketulenannya hampir 100 peratus, jadi kekerasan dan kekonduksian terma lebih tinggi daripada PCD , faktor geseran lebih kecil, kimia Kestabilan lebih baik, dan prestasi komposit matriks logam agak baik.
Ditunjukkan ialah lengkung haus alat untuk 40 peratus SiCP A356MMC dengan dua berlian, PCD dan TFD. Keadaan pemotongan yang digunakan dalam ujian dalam Rajah 2 ialah: kelajuan pemotongan 400m/min, kadar suapan 0.05mm/r, jumlah potong belakang (kedalaman pemotongan) 0.5mm, dan cecair pemotongan. Ia boleh dilihat daripada Rajah 2 bahawa TFD berlian filem tebal adalah yang terbaik untuk memproses 40 peratus komposit matriks logam SiCP; PCD025 ialah yang kedua, dan PCD002 mempunyai hayat alat yang paling rendah. Jadual 1 menunjukkan parameter pemotongan yang disyorkan oleh De Beers untuk pemesinan komposit matriks logam dengan sisipan berlian polihabluran gred SYNDITE 025. Penyelidikan menunjukkan bahawa dengan peningkatan kelajuan pemotongan dan penurunan kadar suapan, nilai Ra kekasaran permukaan mesin akan berkurangan, manakala jumlah alat pemotong belakang tidak mempunyai kesan yang ketara terhadap Ra. Oleh itu, apabila penamat, kelajuan pemotongan harus mengambil nilai yang lebih besar dalam Jadual 1, dan kadar suapan harus mengambil nilai yang lebih kecil.
Pemesinan komposit matriks logam dengan berlian boleh menjadi pemotongan kering atau pemotongan basah. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh kestabilan terma yang rendah bagi berlian, ia akan dikarbonkan (iaitu digrafikkan) pada 700-800 darjah C, yang akan mengurangkan hayat alat secara drastik. Jika cecair pemotong digunakan untuk pemotongan basah, suhu pemotongan boleh dikurangkan dan hayat alat boleh ditingkatkan. Walau bagaimanapun, sebelum alat memotong ke dalam bahan kerja, cecair pemotongan hendaklah dituangkan sehingga pemotongan selesai. Cecair pemotong mesti dibekalkan secara berterusan, tidak berselang-seli, jika tidak ia akan mudah menyebabkan alat rosak atau terkelupas. Dengan cara yang sama, semasa proses pemotongan, adalah perlu untuk mengelakkan berhenti atau menukar jumlah pemotongan sebanyak mungkin.