对于同一种金刚石工具来说,热压比冷压温度低,时间短。在冷压法中,胎体要烧结牢固必须使温度达到胎体中粘结金属的熔点,而且时间长。而在热压时,因为同时加温加压,温度只要使粘结金属达到塑性体就可烧结牢,所以温度低时间也短。因为金刚石的抗压强度随烧结温度的提高及时间的延长而下降。
热压烧结金刚石工具用石墨模具,在金刚石工具制造过程中担负着发热元件和模具支撑的双重作用,石墨模具质量的优劣,直接影响到金刚石工具的尺寸精度、外观形状等。热压烧结工艺要求:温度达到(1 000±2)℃,成型压力16~50 MPa,保温保压时间为15~30 min,环境为非真空状态。在此工况条件下,既要求成型及发热元件的石墨模具具有导电性、较高的电阻率、足够的机械强度,还需要其具有良好的抗氧化性能和较长的使用寿命,以确保金刚石工具的尺寸精度和优异性能。目前,西方发达国家金刚石工具制造用石墨模具材料,主要为超细颗粒结构、高纯度和高石墨化度的石墨材料,要求其平均粒径小于15μm,甚至10μm以下,中等气孔尺寸小于2μm。用此炭素原料做成的石墨模具,气孔率小、结构致密、表面光洁度高、抗氧化性较强,平均使用寿命可达30~40次。金刚石模具要求材质硬度高,抗氧化性能好,加工精度高等特点,采用优质石墨原材料大大延长了模具使用寿命和提高了抗氧化性能。
“越是困难的时候就越接近成功。”这是王昭东回顾项目十年经历的感言。闻之云淡风清,实则百感交集。王昭东和团队经历了重重考验才突破这关键的一步。能让企业接受并愿意转化科研成果,绳锯石墨模具销售,石墨热压模具相关,这首先就是一道坎。“企业也是冒着很大的风险的。如果没有企业迫切转型的需求,没有东北大学和轧制技术及连轧自动化国家重点实验室的招牌,没有王院士长期与企业合作建立的信用度和行业影响力,恐怕这第一步很难迈出去。”王昭东至今回忆起辊式淬火机在太钢集团临汾钢铁有限公司建设首台套,仍然是感慨万千。NEWS
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