震驚!不知道什么是一型料、二型料的人根本不該碰人造金剛石!鄭州千磨談解開謎團(tuán)
1、金剛石和CBN在用途上有什么不同?
立方氮化硼,它和金剛石合成設(shè)備、原理都一樣,因?yàn)樗哂懈叩臒岱€(wěn)定性、對(duì)鋼件的化學(xué)惰性,很適合加工硬韌的鋼鐵件。在應(yīng)用領(lǐng)域上與金剛石形成互補(bǔ)。
金剛石適合加工硬質(zhì)合金、硬脆的非金屬材料,典型材質(zhì)像玻璃、陶瓷、石材、寶石等,還有銅鋁等有色金屬,橡膠、樹脂等軟韌材料。CBN適合加工硬韌材料,典型材質(zhì)也就是鋼件,特別是淬火鋼,較剛玉有很大的優(yōu)勢(shì)。
2、金剛石不能加工鋼件,為什么能加工鑄鐵?
金剛石在磨削高溫下能與鐵、鈷、鎳、鉻、釩等過渡金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致黏屑等問題,使得加工質(zhì)量、砂輪壽命等大大降低,所以金剛石不能加工鋼件。
但鑄鐵是個(gè)例外,因?yàn)殍T鐵里的鐵和碳是飽和的,不會(huì)和金剛石的碳反應(yīng),所以金剛石可以加工鑄鐵。
3、人造金剛石的晶型有幾種?
金剛石晶體形態(tài)有兩種,單形和聚形。
單形,就是同種晶面組成的晶體形態(tài)。聚形,是由兩種或兩種以上晶面組成的晶體形態(tài),也就是說聚形是由單形聚合而成。
我們先看看天然金剛石的晶體形態(tài)。
天然金剛石最常見的晶型是八面體。

這些是另外兩種比較常見的晶型:菱形十二面體、立方體。

與天然金剛石不同,人造金剛石,一般都是六面體-八面體聚形,也就是我們常說的六八面體。立方體、八面體這樣的單形在實(shí)際生產(chǎn)中很難見到。

大家能看一下,隨著(111)面或(100)面的大小不同,六八面體也呈現(xiàn)不同的形態(tài)。

4、什么是一型料、二型料、三型料?
首先需要明確的是,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中沒有“1型、2型”這樣的概念,這種說法只是行業(yè)口口相傳的一種說法,并不規(guī)范。它產(chǎn)生于上世紀(jì)八九十年代,當(dāng)時(shí)金剛石生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)現(xiàn)在還是比較落后,金剛石品類比較少,高品級(jí)金剛石更少。所以,隨著時(shí)代的發(fā)展,行業(yè)人口中的“1型料…4型料”也在演變(現(xiàn)在的1型料可能比之前的2型料還好)。
一般認(rèn)為:1型料,是低工藝料,針片狀、不透明的塊狀較多,主要用于做樹脂砂輪;2型料,多是等積形塊狀,有個(gè)別完整晶面;3型和4型,就以完整晶面為主,透明度高,可以用于電鍍砂輪,以及鋸切等對(duì)金剛石強(qiáng)度要求高的場(chǎng)合。
5、人造金剛石晶型與“質(zhì)量”有什么關(guān)系?
晶型和品級(jí)密切相關(guān)。
傳統(tǒng)上,我們經(jīng)常說的一型、二型、三型等,也就是金剛石品級(jí),其區(qū)分主要是晶型,晶型實(shí)際上也與強(qiáng)度正相關(guān)。
比如:
與脆性的關(guān)系:金剛石容易發(fā)生八面體解離,因?yàn)榘嗣骟w晶面是(111)面,面網(wǎng)間距不均勻,容易沿(111)面解離脆裂;脆性還跟晶體完整程度有關(guān),比如綠料、1型料,有很多內(nèi)部雜質(zhì),很難有發(fā)育完整的晶粒,它們就不耐沖擊,表現(xiàn)為脆性大。
與強(qiáng)度的關(guān)系:晶型不同,強(qiáng)度不同,比如八面體晶型強(qiáng)度就大于立方體晶型,因?yàn)榘嗣骟w是(111)晶面組成,面網(wǎng)密度大。另外,包裹體、雜質(zhì)含量、結(jié)晶缺陷等會(huì)影響晶型,影響到強(qiáng)度。
同樣道理,包裹體、雜質(zhì)含量等主要是觸媒金屬,比如Ni、Fe、Co等,會(huì)讓金剛石帶磁性,所以我們也可以對(duì)金剛石單晶檢測(cè)磁性物含量,對(duì)微粉檢測(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度,以此表征雜質(zhì)含量和晶型完整程度。
參考資料:
1、鄭州千磨官網(wǎng)
2、磨料磨具網(wǎng)
3、超硬材料綜合網(wǎng)