Riċerka dwar il-proċess tas-sinterizzazzjoni u l-mekkaniżmu tas-segmenti tad-djamanti

1. Ħarsa ġenerali lejn is-sinterizzazzjoni

Is-sinterizzazzjoni hija waħda mill-aktar proċessi bażiċi fil-proċess ta 'produzzjoni tal-metallurġija tat-trab, u huwa wkoll l-aħħar proċess ewlieni. Huwa għandu rwol deċiżiv fil-prestazzjoni tal-prodott finali. Is-sinterizzazzjoni hija l- "portal" tal-produzzjoni tax-xafra tad-djamanti.

 

Il-proċess ta 'sinterizzazzjoni huwa serje ta' proċessi fiżiċi u kimiċi kumplessi bħal diffużjoni, tidwib, fluss, jinxtorob u rikristallizzazzjoni bejn it-trabijiet tal-matriċi tal-metall kumpattati taħt ippressar sħun, li jipproduċi rabta qawwija bejn il-partiċelli tal-matriċi, li jagħmlu l-prodott b'saħħtu u li għandhom ċerta ebusija u saħħa.

 

Il-proċess ta 'sinterizzazzjoni jirreferi prinċipalment għas-sistema ta' sinterizzazzjoni, u l-kurva tinġibed skond ir-relazzjoni bejn it-temperatura u l-ħin. Għalhekk, it-temperatura tas-sinterizzazzjoni għandha tiġi ddeterminata l-ewwel skont il-kompożizzjoni u l-proporzjon tal-matriċi tax-xafra tas-serrieq, id-daqs u l-ispeċifikazzjonijiet tax-xafra tas-serrieq, eċċ., U allura l-metodu tat-tisħin u l-ħin ta 'insulazzjoni wara li jintlaħqu t-temperatura tas-sinterizzazzjoni għandhom jiġu ddeterminati.

 

1). Determinazzjoni tat-temperatura tas-sinterizzazzjoni

For a certain saw blade product, since its matrix composition has been determined, its sintering temperature is a fixed temperature range. This range is generally specified at the optimal temperature sintering point plus or minus 10°C, and the sintering temperature is generally about 2/3 of the melting point of the main component, that is, Tsintering>2 / 3tmelting. It-temperatura tas-sinterizzazzjoni attwali hija ddeterminata permezz ta 'blokki tat-test tas-sinterizzazzjoni tal-prova. L-ewwel grupp ta 'blokki tat-test huwa determinat skont it-temperatura ta' hawn fuq. Wara s-sinterizzazzjoni tal-prova, il-kulur, il-kundizzjoni tal-wiċċ, il-kristallizzazzjoni, eċċ tal-blokki tat-test huma osservati biex jiddeterminaw jekk humiex maħruqa żżejjed jew mhux maħruqa. Imbagħad tingħata t-temperatura tas-sinterizzazzjoni tat-tieni grupp ta 'blokki tat-test, u t-tielet u r-raba' gruppi ta 'blokki tat-test huma ttestjati bl-istess mod sakemm tinkiseb it-temperatura tas-sinterizzazzjoni xierqa.

 

2). Ħin ta 'sinterizzazzjoni

Il-ħin tas-sinterizzazzjoni u t-temperatura tas-sinterizzazzjoni huma par ta 'parametri relatati, minħabba li meta t-temperatura tas-sinterizzazzjoni tiżdied b'mod xieraq, il-ħin ta' insulazzjoni tal-punt ta 'sinterizzazzjoni jista' jkun imqassar relattivament, imma jekk il-kontroll ma jkunx xieraq, il-prodott se jkun deformat, il-ħbub se jikbru, u anke segregazzjoni se sseħħ, li taffettwa l-kwalità tal-prodott. Meta t-temperatura tas-sinterizzazzjoni tkun baxxa, il-ħin ta 'insulazzjoni tas-sinterizzazzjoni għandu jiġi estiż, inkella l-prodott se jinħaraq. Id-differenza fit-temperatura tas-sinterizzazzjoni ma tistax tkun kbira wisq, ġeneralment madwar 20oC.

 

2. Analiżi teoretika tal-proċess tas-sinterizzazzjoni

Wara li t-trab tal-matriċi jkun sinterizzat, is-saħħa tal-ġisem sinterizzat tiżdied. L-ewwel, is-saħħa tat-twaħħil bejn il-partiċelli tat-trab tiżdied. Waqt is-sinterizzazzjoni, minħabba t-temperatura għolja, il-moviment ta 'l-atomi fil-korp tat-trab jintensifika, li jippermetti aktar atomi jidħlu fil-wiċċ ta' kuntatt bejn il-partiċelli biex jiffurmaw wiċċ ta 'twaħħil. Barra minn hekk, hekk kif il-wiċċ tal-irbit jespandi, is-saħħa tal-ġisem sinterizzat tiżdied ukoll. Il-wiċċ tat-twaħħil jespandi biex jifforma għonq tas-sinterizzazzjoni, sabiex l-interface tal-partiċella oriġinali tifforma interface tal-qamħ, u hekk kif is-sinterizzazzjoni tkompli, il-konfini tal-qamħ tista 'tiċċaqlaq fl-intern tal-partikula, li tirriżulta fit-tkabbir tal-qamħ.

 

Iż-żieda fis-saħħa tal-ġisem sinterizzat hija riflessa wkoll fit-tnaqqis tal-volum tal-pori u l-ammont totali ta 'pori, kif ukoll fil-bidla fil-forma tal-pori. Hekk kif l-għonq tas-sinterizzazzjoni jikber, il-pori li oriġinarjament kienu interkonnessi bejn il-partiċelli jiċkienu gradwalment fil-pori magħluqa u mbagħad isiru tond. Id-daqs u n-numru ta 'pori qed jinbidlu wkoll, jiġifieri, in-numru ta' pori jonqos, filwaqt li d-daqs medju tal-pori jiżdied.

 

Il-formazzjoni tal-wiċċ tat-twaħħil tal-partikuli ġeneralment ma twassalx għat-tnaqqis tal-ġisem sinterizzat. Għalhekk, id-densifikazzjoni ma timmarkax il-bidu tal-proċess ta 'sinterizzazzjoni, u ż-żieda biss fis-saħħa tal-ġisem sinterizzat hija sinjal ovvju ta' sinterizzazzjoni. Bit-tkabbir tal-għonq tas-sinterizzazzjoni, it-tnaqqis tal-volum totali tal-pori, u t-tqassir tad-distanza bejn il-partiċelli, il-proċess tad-densifikazzjoni tal-ġisem sinterizzat jibda verament. Kif imsemmi hawn fuq, minbarra t-tkabbir tal-għonq tas-sinterizzazzjoni matul il-proċess ta 'sinterizzazzjoni, il-kompatt jista' jkun densifikat u mxerred; L-erja tal-wiċċ tonqos; Is-saħħa tista 'tiżdied, u l-konduttività tiżdied. Dawn il-parametri jipprovdu l-possibbiltà li jiddeskrivu l-proċess ta 'sinterizzazzjoni. F'ħafna każijiet, il-proċess ta 'sinterizzazzjoni huwa akkumpanjat minn tnaqqis fid-daqs tal-ġisem sinterizzat. Il-parametru tad-densifikazzjoni tiegħu φ jista 'jiġi espress bħala:

• Φ=(ρs–ρg)/(ρt-ρg)
• fejn ρs -- densità tal-ġisem sinterizzat;
• ρt -- densità teoretika;
• ρg -- densità kumpattata.

 

Il-figura hawn taħt turi l-bidliet f'xi parametri meta s-sinterizzazzjoni iżotermali ssir f'żewġ temperaturi (T2 ›T1), li jirrifletti l-effetti ewlenin tal-ħin u t-temperatura fuq il-proċess ta 'sinterizzazzjoni.

 

 

 

Il-proċess ta 'sinterizzazzjoni iżotermiku ta' trab jista 'jinqasam bejn wieħed u ieħor fi tliet stadji bi fruntieri mhux ċari (dijagramma skematika kif ġej).

 

 

 

 

• (1) Stadju inizjali - l-istadju inizjali tas-sinterizzazzjoni, jew l-istadju tal-irbit. Il-punti ta 'kuntatt oriġinali jew l-uċuħ ta' kuntatt bejn il-partiċelli huma trasformati fi twaħħil tal-qamħ, jiġifieri, l-għonq tas-sinterizzazzjoni huwa ffurmat permezz ta 'proċessi ta' migrazzjoni atomika bħan-nukleazzjoni u t-tkabbir. Dan l-istadju jinvolvi prinċipalment irkupru tal-metall, volatilizzazzjoni ta 'gass u ilma adsorbiti, u dekompożizzjoni u tneħħija ta' l-aġent li jifforma fil-kumpatt.
• (2) stadju intermedju - stadju tat-tkabbir tal-għonq tas-sinterizzazzjoni. Il-migrazzjoni fuq skala kbira ta 'l-atomi lejn il-wiċċ ta' l-irbit tal-partikuli tikkawża li l-għonq tas-sinterizzazzjoni jespandi, id-distanza bejn il-partiċelli tonqos, u netwerk vojt kontinwu biex tifforma. Fl-istess ħin, minħabba t-tkabbir tal-qamħ, il-konfini tal-qamħ jiċċaqlaq madwar il-pori, u l-pori jisparixxu f'numri kbar fejn il-konfini tal-qamħ jiknes. Żieda fid-densità u s-saħħa huma l-karatteristiċi ewlenin ta 'dan l-istadju.
• (3) Final Stage - Sferoidizzazzjoni tal-pori magħluqa u stadju ta 'jinxtorob. Il-biċċa l-kbira tal-pori huma kompletament separati, in-numru ta 'pori magħluqa jiżdied ħafna, u l-forma tal-pori għandha tendenza li tkun sferika u tkompli tiċkien. Matul dan l-istadju, il-korp kollu sinterizzat jista 'xorta jonqos bil-mod, iżda dan jinkiseb bl-għibien ta' pori żgħar u t-tnaqqis tan-numru ta 'pori. Madankollu, għad hemm numru żgħir ta 'pori żgħar iżolati residwi li ma jistgħux jiġu eliminati.