(1) Karakteristik mematri masalah yang terlibat dalam mematri polikristalin grafit dan berlian sangat mirip dengan yang dihadapi dalam mematri keramik.Dibandingkan dengan logam, solder sulit untuk membasahi grafit dan bahan polikristalin berlian, dan koefisien ekspansi termalnya sangat berbeda dari bahan struktural umum.Keduanya dipanaskan langsung di udara, dan oksidasi atau karbonisasi akan terjadi ketika suhu melebihi 400 .Oleh karena itu, mematri vakum harus diadopsi, dan tingkat vakum tidak boleh kurang dari 10-1pa.Karena kekuatan keduanya tidak tinggi, jika ada tegangan termal selama mematri, retakan dapat terjadi.Cobalah untuk memilih logam pengisi mematri dengan koefisien ekspansi termal yang rendah dan secara ketat mengontrol laju pendinginan.Karena permukaan bahan tersebut tidak mudah dibasahi oleh logam pengisi mematri biasa, lapisan 2,5 ~ 12,5um tebal W, Mo dan elemen lainnya dapat disimpan pada permukaan bahan polikristalin grafit dan berlian dengan modifikasi permukaan (pelapisan vakum , ion sputtering, penyemprotan plasma dan metode lainnya) sebelum mematri dan membentuk karbida yang sesuai dengannya, atau logam pengisi mematri aktivitas tinggi dapat digunakan.
Grafit dan berlian memiliki banyak nilai, yang berbeda dalam ukuran partikel, kepadatan, kemurnian dan aspek lainnya, dan memiliki karakteristik mematri yang berbeda.Selain itu, jika suhu bahan berlian polikristalin melebihi 1000 , rasio keausan polikristalin mulai menurun, dan rasio keausan berkurang lebih dari 50% ketika suhu melebihi 1200 .Oleh karena itu, ketika mematri berlian vakum, suhu mematri harus dikontrol di bawah 1200 , dan tingkat vakum tidak boleh kurang dari 5 × 10-2Pa.
(2) Pilihan logam pengisi mematri terutama didasarkan pada penggunaan dan pemrosesan permukaan.Bila digunakan sebagai bahan tahan panas, logam pengisi pematrian dengan suhu pematrian tinggi dan ketahanan panas yang baik harus dipilih;Untuk bahan tahan korosi kimia, logam pengisi mematri dengan suhu mematri rendah dan ketahanan korosi yang baik dipilih.Untuk grafit setelah perawatan metalisasi permukaan, solder tembaga murni dengan keuletan tinggi dan ketahanan korosi yang baik dapat digunakan.Solder aktif berbasis perak dan tembaga memiliki keterbasahan dan fluiditas yang baik terhadap grafit dan berlian, tetapi suhu layanan sambungan brazing sulit melebihi 400 .Untuk komponen grafit dan perkakas berlian yang digunakan antara 400 dan 800 , biasanya digunakan logam pengisi berbahan dasar emas, dasar paladium, basa mangan atau titanium.Untuk sambungan yang digunakan antara 800 dan 1000 , logam pengisi berbahan dasar nikel atau bor harus digunakan.Bila komponen grafit digunakan di atas 1000 , dapat digunakan logam pengisi logam murni (Ni, PD, Ti) atau logam pengisi paduan yang mengandung molibdenum, Mo, Ta dan unsur lain yang dapat membentuk karbida dengan karbon.
Untuk grafit atau intan tanpa perlakuan permukaan, logam pengisi aktif pada tabel 16 dapat digunakan untuk mematri langsung.Sebagian besar logam pengisi ini adalah paduan biner atau terner berbasis titanium.Titanium murni bereaksi kuat dengan grafit, yang dapat membentuk lapisan karbida yang sangat tebal, dan koefisien ekspansi liniernya sangat berbeda dari grafit, yang mudah retak, sehingga tidak dapat digunakan sebagai solder.Penambahan Cr dan Ni pada Ti dapat menurunkan titik leleh dan meningkatkan keterbasahan dengan keramik.Ti adalah paduan terner, terutama terdiri dari Ti Zr, dengan penambahan TA, Nb dan elemen lainnya.Ini memiliki koefisien ekspansi linier yang rendah, yang dapat mengurangi tegangan mematri.Paduan terner yang terutama terdiri dari Ti Cu cocok untuk mematri grafit dan baja, dan sambungannya memiliki ketahanan korosi yang tinggi.
Tabel 16 logam pengisi mematri untuk mematri langsung grafit dan berlian
(3) Proses mematri metode mematri grafit dapat dibagi menjadi dua kategori, satu mematri setelah metalisasi permukaan, dan yang lainnya mematri tanpa perawatan permukaan.Tidak peduli metode mana yang digunakan, pengelasan harus diperlakukan terlebih dahulu sebelum perakitan, dan kontaminan permukaan bahan grafit harus dibersihkan dengan alkohol atau aseton.Dalam hal mematri metalisasi permukaan, lapisan Ni, Cu atau lapisan Ti, Zr atau molibdenum disilisida harus dilapisi pada permukaan grafit dengan penyemprotan plasma, dan kemudian logam pengisi berbahan dasar tembaga atau logam pengisi berbahan dasar perak harus digunakan untuk mematri. .Mematri langsung dengan solder aktif adalah metode yang paling banyak digunakan saat ini.Suhu mematri dapat dipilih sesuai dengan solder yang disediakan dalam tabel 16. Solder dapat dijepit di tengah sambungan brazing atau di dekat salah satu ujungnya.Saat mematri dengan logam dengan koefisien muai panas yang besar, Mo atau Ti dengan ketebalan tertentu dapat digunakan sebagai lapisan penyangga perantara.Lapisan transisi dapat menghasilkan deformasi plastis selama pemanasan mematri, menyerap tegangan termal dan menghindari retak grafit.Misalnya, Mo digunakan sebagai sambungan transisi untuk mematri vakum komponen grafit dan hastelloyn.Solder B-pd60ni35cr5 dengan ketahanan yang baik terhadap korosi garam cair dan radiasi digunakan.Suhu mematri adalah 1260 dan suhu disimpan selama 10 menit.
Berlian alami dapat langsung dibrazing dengan b-ag68.8cu16.7ti4.5, b-ag66cu26ti8 dan solder aktif lainnya.Pematrian harus dilakukan di bawah vakum atau perlindungan argon rendah.Suhu mematri tidak boleh melebihi 850 , dan laju pemanasan yang lebih cepat harus dipilih.Waktu penahanan pada suhu mematri tidak boleh terlalu lama (umumnya sekitar 10 detik) untuk menghindari pembentukan lapisan tic kontinu pada antarmuka.Saat mematri berlian dan baja paduan, lapisan interlayer plastik atau lapisan paduan ekspansi rendah harus ditambahkan untuk transisi untuk mencegah kerusakan butir berlian yang disebabkan oleh tekanan termal yang berlebihan.Alat balik atau alat bor untuk pemesinan presisi ultra diproduksi dengan proses mematri, yang mematri 20 ~ 100mg berlian partikel kecil ke badan baja, dan kekuatan sambungan sambungan mematri mencapai 200 ~ 250mpa
Berlian polikristalin dapat dibrazing dengan api, frekuensi tinggi atau vakum.Mematri frekuensi tinggi atau mematri api harus diadopsi untuk mata gergaji berlian yang memotong logam atau batu.Logam pengisi pematrian aktif Ag Cu Ti dengan titik leleh rendah harus dipilih.Suhu mematri harus dikontrol di bawah 850 , waktu pemanasan tidak boleh terlalu lama, dan laju pendinginan lambat harus diadopsi.Bit berlian polikristalin yang digunakan dalam pengeboran minyak bumi dan geologis memiliki kondisi kerja yang buruk dan menanggung beban benturan yang besar.Logam pengisi mematri berbasis nikel dapat dipilih dan foil tembaga murni dapat digunakan sebagai interlayer untuk mematri vakum.Misalnya, 350 ~ 400 kapsul 4,5 ~ 4,5mm berlian polikristalin kolumnar dibrazing ke dalam perforasi baja 35CrMo atau 40CrNiMo untuk membentuk gigi pemotong.Mematri vakum diadopsi, dan tingkat vakum tidak kurang dari 5 × 10-2Pa, suhu mematri adalah 1020 ± 5 , waktu penahanan adalah 20 ± 2 menit, dan kekuatan geser sambungan mematri lebih besar dari 200mpa
Selama mematri, berat sendiri dari lasan harus digunakan untuk perakitan dan pemosisian sebanyak mungkin untuk membuat bagian logam menekan bahan grafit atau polikristalin di bagian atas.Saat menggunakan perlengkapan untuk penentuan posisi, bahan perlengkapan harus merupakan bahan dengan koefisien ekspansi termal yang sama dengan hasil las.
Waktu posting: 13 Juni-2022