SE451951B - PROCEDURE FOR PREPARING A DIAMOND WIRE DISC PRESS body - Google Patents
PROCEDURE FOR PREPARING A DIAMOND WIRE DISC PRESS bodyInfo
- Publication number
- SE451951B SE451951B SE8106738A SE8106738A SE451951B SE 451951 B SE451951 B SE 451951B SE 8106738 A SE8106738 A SE 8106738A SE 8106738 A SE8106738 A SE 8106738A SE 451951 B SE451951 B SE 451951B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- metal
- diamond
- cobalt
- diamond particles
- tungsten
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
- B01J3/06—Processes using ultra-high pressure, e.g. for the formation of diamonds; Apparatus therefor, e.g. moulds or dies
- B01J3/062—Processes using ultra-high pressure, e.g. for the formation of diamonds; Apparatus therefor, e.g. moulds or dies characterised by the composition of the materials to be processed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C3/00—Profiling tools for metal drawing; Combinations of dies and mandrels
- B21C3/02—Dies; Selection of material therefor; Cleaning thereof
- B21C3/025—Dies; Selection of material therefor; Cleaning thereof comprising diamond parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C3/00—Profiling tools for metal drawing; Combinations of dies and mandrels
- B21C3/18—Making tools by operations not covered by a single other subclass; Repairing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
- B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
- B24D3/06—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements
- B24D3/08—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements for close-grained structure, e.g. using metal with low melting point
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C26/00—Alloys containing diamond or cubic or wurtzitic boron nitride, fullerenes or carbon nanotubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2203/00—Processes utilising sub- or super atmospheric pressure
- B01J2203/06—High pressure synthesis
- B01J2203/0605—Composition of the material to be processed
- B01J2203/062—Diamond
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2203/00—Processes utilising sub- or super atmospheric pressure
- B01J2203/06—High pressure synthesis
- B01J2203/065—Composition of the material produced
- B01J2203/0655—Diamond
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2203/00—Processes utilising sub- or super atmospheric pressure
- B01J2203/06—High pressure synthesis
- B01J2203/0675—Structural or physico-chemical features of the materials processed
- B01J2203/0685—Crystal sintering
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
(FI ...à wD un ...S 2 dragskivan i en ring av metall med hög hållfasthet och ut- formning av tråddragningshålet genom centrum av den poly- kristallina diamantdelen med användning av medel som är väl- kända för fackmannen, exempelvis en laser. Hålet kan därefter färdigställas genom dragning av en tråd impregnerad med dia- mantstoft fram och åter genom hålet. Hålet kan förformas under sintringsprocessen vid högt tryck och hög temperatur, om metoden enligt den amerikanska patentskriften 3.831.428, spalt 4, rad 54-60 och figur 4 följes (anordnande i förväg av en tråd genom den polykristallina kärnan, vilken därefter kan avlägsnas genom upplösning i en lämplig syra). (FI ... à wD un ... S 2 the tension plate in a ring of metal with high strength and forming the wire drawing hole through the center of the poly- the crystalline diamond part using means which are well known to those skilled in the art, for example a laser. The hole can then completed by drawing a wire impregnated with mantle dust back and forth through the hole. The hole can be preformed during the sintering process at high pressure and high temperature, on the method of U.S. Pat. No. 3,831,428, column 4, lines 54-60 and figure 4 are followed (arranging in advance of a wire through the polycrystalline core, which then can be removed by dissolving in a suitable acid).
Den sydafrikanska publicerade patentansökan 77/5521, Dietrich, beskriver en diamanttråddragskivpresskropp försedd med en tantalbeklädnad, som binder karbidringen till den centrala polykristallina diamantkärnan. I denna patentansökan anges att tantalskiktet effektivt binder diamantkärnan till kar- biden som omger den.South African Published Patent Application 77/5521, Dietrich, describes a diamond filament press body provided with a tantalum cladding, which binds the carbide ring to the central polycrystalline diamond core. This patent application states that the tantalum layer effectively binds the diamond core to the the bite that surrounds it.
Tråddragskivpresskroppar både enligt den amerikanska patent- skriften 3.831.428 och nyssnämnda sydafrikanska patent- publikation enligt Dietrich framställes med sintringsproces- ser under högt tryck och vid hög temperatur, varvid en kata- lytisk metall, såsom kobolt, infiltrerar radiellt från den omgivande metallkarbidringen eller -cylindern (s.k. genom- svepningsprocess). Denna katalysator påskyndar sintrings- processen och leder till omfattande diamant-till-diamant- bindning. Diamantpresskroppens kvalitet beror på graden av diamant-till-diamantbindning i mikrostrukturen. Denna bind- 7 ning synes kunna uppnås, när likformig och tillräcklig mängd kobolt införes i korngränserna under betingelser innefattande högt tryck och hög temperatur, om andra faktorer hâlles konstanta.Wire pulley compacts both under U.S. Pat. U.S. Pat. No. 3,831,428 and the aforementioned South African publication according to Dietrich is produced by sintering process under high pressure and at high temperature, whereby a lytic metal, such as cobalt, infiltrates radially from it surrounding the metal carbide ring or cylinder (so-called sweeping process). This catalyst accelerates the sintering process and leads to comprehensive diamond-to-diamond binding. The quality of the diamond compact depends on the degree of diamond-to-diamond bonding in the microstructure. This binding- 7 seems to be achievable, when uniform and sufficient quantity cobalt is introduced into the grain boundaries under conditions including high pressure and high temperature, if other factors are taken into account constant.
Huvudproblemet vid framställning av presskroppar för drag- skiveämnen med stor storlek (exempelvis diameter 24 mm) är otillräcklig diffusion av kobolt med konventionell radiell genomsvepningsteknik. Radiell diffusion har visat sig vara 451 951 3 otillräcklig för att ge den önskade koboltkoncentrationen i hela diamantkärnan.The main problem in the production of compacts for traction board blanks with large size (eg diameter 24 mm) are insufficient diffusion of cobalt with conventional radial sweeping technique. Radial diffusion has been shown to be 451 951 3 insufficient to give the desired cobalt concentration in the whole diamond core.
Den forskning som lett till föreliggande uppfinning utföres för att förbättra katalysatorns diffusion i dragskiveämnen av stor dimension och för att minska den procentuella andelen defekta ämnen som erhålles vid kända processer. Defekter uppträder huvudsakligen i form av både dåligt bundna områden i diamantkärnan och sprickning i diamanten eller i metall- karbiddelen. Sprickning uppträder oförutsebart under olika tillverkningsoperationer, exempelvis pressning, slipning av ytterdiametern, ytslipning, läppning, samt även under sta- tiska betingelser, vilket gör upptäckande av orsaken mycket besvärlig. Defekter upptäckes även genom röntgenradiografisk undersökning. Ett annat ändamål har varit att tillämpa en gynnsam metod på dragskiveämnen av mindre storlek.The research that led to the present invention is performed to improve the diffusion of the catalyst into the traction sheave blanks of large dimension and to reduce the percentage defective substances obtained by known processes. Defects occurs mainly in the form of both poorly bound areas in the diamond core and cracking in the diamond or in the metal carbide parts. Cracking occurs unpredictably during different manufacturing operations, such as pressing, grinding outer diameter, surface grinding, lapping, as well as during conditions, which makes the detection of the cause very difficult difficult. Defects are also detected by X-ray radiographic investigation. Another purpose has been to apply one favorable method on traction sheave blanks of smaller size.
Ovannämnda resultat har uppnåtts med användning av axiell katalysatordiffusion vid högtemperatur/högtrycks-processen tillsammans med den konventionella radiella genomsvepnings- metoden. Den föredragna metoden för axiell koboltdiffusion åstadkommas med ett skikt av kobolt kombinerat med ett skikt av eldfast metall (exempelvis molybden, tantal eller volfram).The above results have been achieved using axial catalyst diffusion at the high temperature / high pressure process together with the conventional radial sweeping method. The preferred method of axial cobalt diffusion provided with a layer of cobalt combined with a layer of refractory metal (for example molybdenum, tantalum or tungsten).
Tillsats av axiell kobolt utan en eldfast metall är även en förbättring jämfört med tantalbeklädnadsmetoden enligt Dietrich i vissa fall. Med denna metod genomfördes fram- ställning av dragskiveämnen av diamantpresskropp med stora dimensioner (ytterdiameter 24,1 mm och innerdiameter l2,0 mm) med gynnsammare utbyte än med tidigare kända metoderl Den nya metoden ger en likformig koncentration och tillför till- räcklig mängd infiltrerande kobolt.Addition of axial cobalt without a refractory metal is also one improvement over the tantalum cladding method according to Dietrich in some cases. With this method, position of traction sheave blanks of diamond compact with large dimensions (outer diameter 24.1 mm and inner diameter l2.0 mm) with more favorable yields than with previously known methods the new method gives a uniform concentration and adds sufficient amount of infiltrating cobalt.
De kända procusstegen och parametrarna för framställning av diamanttråddragskivpresskroppar innefattar att man utsätter en metallkarbidcylinder med minst ett hål, som sträcker sig genom dess tjocklek och förenar de båda ändarna samt är fyllt med en massa av diamantpartiklar, för följande högtrycks/högtemperatur-sintringsbetingelser: 451 951 4 Ett tryck av minst 50.000 MPa vid en temperatur av-minst l300°C i det diamantstabila området, reaktionstid 10-90 minu- ter, varvid allt detta genomföres i en högtrycksreaktionscell innehållande diamantpartiklarna och metallkarbiden i en skärm- mvlnllbägare med on skärmmctallskiva, som täcker den öppna änden av bägaren. Skärmmetallen kan väljas bland zirkonium-, titan-, tantal-, volfram- och molybdenmetall. På en sida av metallkarbidcylindern med diamantpartiklar anordnar man en skiva innehållande diamantkatalysator/lösningsmedel och upp- rätthåller de angivna högtrycks/högtemperatur-sintrings- betingelserna tills axiell diffusion av katalysatorn/lösnings- medlet in i massan av diamantpartiklar erhållits.The known process steps and parameters for producing diamond filament pulleys include that exposes a metal carbide cylinder by at least one holes, which extend through its thickness and join them both ends and is filled with a mass of diamond particles, for the following high pressure / high temperature sintering conditions: 451 951 4 A pressure of at least 50,000 MPa at a temperature of at least 1300 ° C in the diamond stable range, reaction time 10-90 minutes all of which are carried out in a high pressure reaction cell containing the diamond particles and the metal carbide in a screen mvlnllbeaker with on screen plate, which covers the open end of the beaker. The screen metal can be selected from zirconium, titanium, tantalum, tungsten and molybdenum metals. On one side of the metal carbide cylinder with diamond particles is arranged one plate containing diamond catalyst / solvent and solvent maintains the specified high pressure / high temperature sintering conditions until axial diffusion of the catalyst / solution the agent into the mass of diamond particles obtained.
Det diamantstabila området är det område av tryck/temperatur- -betingelser, under vilka diamant är termodynamiskt stabil. I ett tryck-temperaturfasdiagram är det generellt högtrycks- sidan, ovanför jämviktslinjen mellan diamant och grafit.The diamond stable range is the range of pressure / temperature conditions under which diamond is thermodynamically stable. IN a pressure-temperature phase diagram is the generally high-pressure side, above the equilibrium line between diamond and graphite.
Intill katalysator/1ösningsmedelsskivan kan man anordna en skiva av värmebeständig metall. Båda skivorna kan ha en tjocklek av 25-l02;¿m. Vanligen anordnas minst två skivor av en eller fler övergångsmetaller (exempelvis zirkonium, titan, tantal, volfram eller molybden) vid den ände av metallkarbid- cylindern med diamantpartiklar som är motsatt den sida, på vilken katalysator/lösningsmedelsskivan anordnas. Dessa till- förda skivor anordnas lämpligen inuti det utrymme, som bildas av den skärmade metallbägaren och skivan.Adjacent to the catalyst / solvent disc one can be arranged sheet of heat-resistant metal. Both discs can have one thickness of 25-l02; ¿m. Usually at least two discs are arranged one or more transition metals (for example zirconium, titanium, tantalum, tungsten or molybdenum) at the end of the metal carbide the cylinder with diamond particles opposite the side, on which catalyst / solvent disk is provided. These guided discs are suitably arranged inside the space which is formed of the shielded metal cup and disc.
En föredragen form av högtryck/högtemperatur-apparat (även om andra sådana finnes), i vilken den förbättrade processen enligt uppfinningen kan genomföras, beskrivas i den ameri- kanska patentskriften 2.941.248 (vilken utgör en del av före- liggande beskrivning) och benämnas bältapparat. Denna inne- fattar ett par motställda stämplar av volframkarbidhårdmetall och en mellanliggande bält- eller matrisdel av samma material.A preferred form of high pressure / high temperature apparatus (although other such exist), in which the improved process according to the invention can be carried out, described in the U.S. Patent No. 2,941,248 (which forms part of landscape description) and is called a belt apparatus. This content takes a pair of opposing pistons of tungsten carbide cemented carbide and an intermediate belt or matrix portion of the same material.
Matrisdelen innefattar en öppning, i vilken anordnas ett reaktionskärl som är format för att innehålla en beskicknings- enhet eller reaktionscell. Mellan varje presstämpel och 451 951 5 matrisen finnes en packningsenhet innefattande ett par värme- isolerande och elektriskt icke ledande pyrofyllitdelar och en mellanliggande metallpackning.The matrix part comprises an opening, in which one is arranged reaction vessel shaped to contain a charge unit or reaction cell. Between each press stamp and 451 951 5 the matrix there is a packing unit comprising a pair of heaters insulating and electrically non-conductive pyrophyllite parts and a intermediate metal gasket.
Enligt en föredragen utföringsform innefattar reaktionscellen en ihålig saltcylinder. Cylindern kan vara utförd av något annat material, exempelvis talk, som (l) icke omvandlas under högtrycks/högtemperatur-operation till ett starkare, styvare tillstånd (exempelvis genom fasomvandling och/eller sammanpressning) och (b) är väsentligen fritt från volym- diskontinuiteter som uppträder under inverkan av höga tempe- raturer och höga tryck, såsom uppträder exempelvis med pyro- fyllit och porös aluminiumoxid. Material som uppfyller andra kriteria anges i den amerikanska patentskriften 3.030.662 (spalt l, rad 59 till spalt 2, rad 2, och det som anges på detta ställe utgör en del av föreliggande beskrivning) och är användbara för framställning av cylindern.In a preferred embodiment, the reaction cell comprises a hollow salt cylinder. The cylinder can be made of anything other materials, such as talc, which (l) are not converted during high pressure / high temperature operation to a stronger, stiffer state (for example by phase transformation and / or compression) and (b) is substantially free of volume discontinuities that occur under the influence of high temperatures temperatures and high pressures, as occurs, for example, with pyrotropic filled and porous alumina. Materials that satisfy others criteria are set forth in U.S. Pat. No. 3,030,662 (column 1, line 59 to column 2, line 2, and what is indicated on this place forms part of the present description) and are useful for the manufacture of the cylinder.
Anordnat koncentriskt i och intill saltcylindern är ett elektriskt motstàndsupphettningsrör av grafit, som sträcker sig förbi saltcylindern vid båda ändarna. I grafitupphett- ningsröret finnes koncentriskt anordnat en cylindrisk salt- beklädnad. Ändarna av beklädnaden är sammanpassade med salt- pluggar anordnade vid toppen och bottnen. Ändarna av grafit- upphettningsröret är invändigt försedda med inpassade pyro- fyllitpluggar och utvändigt med pyrofyllitringar, som ut- fyller utrymmet från ändarna av saltcylindern till änden av grafitupphettningsröret.Arranged concentrically in and next to the salt cylinder is one electric graphite resistance heating tube, which stretches past the salt cylinder at both ends. In graphite heating The cylindrical salt tube is concentrically arranged clothing. The ends of the cladding are fitted with salt plugs arranged at the top and bottom. The ends of graphite the heating pipe is internally provided with fitted pyro- filling plugs and externally with pyrophyllit rings, which are fills the space from the ends of the salt cylinder to the end of graphite heating tube.
Elektriskt ledande metalländskivor användes vid vardera änden av reaktionscellen för att åstadkomma elektrisk anslutning till grafitupphettningsröret. Intill varje metalländskiva finnes en ändskiveenhet, vilka var och en innefattar en pyrofyllitplugg eller -skiva omgiven av en elektriskt ledande ring.» Arbetsmetoder för samtidig inverkan av både höga tryck och höga temperaturer i denna typ av apparat är välkända för fack- 4-51 951 män på super-högtrycksområdet. Beskickningsenheten är in- passad i det utrymme som bildas av saltbeklädnaden och salt- pluggarna och utgöres av en cylindrisk hylsa av skärmmetall, i vilken en eller fler skärmmetallbägare anordnas. Massan av diamantpartiklar som anbringas i metallkarbidcylinderns hål kan även innehålla grafit och upp till 2,5 viktprocent kata- lysator/lösningsmedel. Massan av diamantpartiklar är anord- nad i ett eller fler hålrum eller hål genom en skiva utförd av kallpressat sintringsbart karbidpulver (blandning av kar- bidpulver och lämpligt metallbindemedel för detta). Om endast en matris tillverkas i varje skärmmetallbägare, finnes endast ett sådant hål som vanligen är koncentriskt med metallkarbid- skivorna som bildar en ring runt diamantkärnan. Om så önskas kan ringen eller skivan vara utförd av försintrad metall- bunden karbid eller fullt sintrad metallbunden karbid.Electrically conductive metal end plates were used at each end of the reaction cell to provide electrical connection to the graphite heating tube. Next to each metal end plate there is an end plate unit, each of which comprises one pyrophyllite plug or disc surrounded by an electrically conductive ring." Working methods for simultaneous impact of both high pressures and high temperatures in this type of apparatus are well known to those skilled in the art. 4-51 951 men in the super-high pressure field. The mission unit is in- fitted in the space formed by the salt coating and the salt the plugs and consists of a cylindrical sleeve of screen metal, in which one or more screen metal cups are arranged. The mass of diamond particles placed in the holes of the metal carbide cylinder may also contain graphite and up to 2.5% by weight of lysator / solvent. The mass of diamond particles is arranged in one or more cavities or holes through a disc made of cold-pressed sintered carbide powder (mixture of bite powder and suitable metal binder for this). If only a matrix is manufactured in each screen metal beaker, exists only such a hole which is usually concentric with metal carbide the discs that form a ring around the diamond core. If desired the ring or disc may be made of sintered metal. bonded carbide or fully sintered metal bonded carbide.
Det är även möjligt att framställa diamanttråddragskivpress- kroppar enbart med hjälp av den axiella diffusionstekniken.It is also possible to produce diamond wire drawing disc presses. bodies using only the axial diffusion technique.
En metallkarbid som är fri från katalysatormetaller (exempel- vis kobolt) kan användas. I sådant fall kommer radiell genomsvepning genom lösningsmedel/katalysator icke att vara verksam utan enbart den axiella diffusionstekniken kommer att inverka.A metal carbide that is free from catalyst metals (e.g. cobalt) can be used. In such a case comes radial solvent / catalyst permeation not to be effective but only the axial diffusion technique will influence.
Beskickningsenheten införes i reaktionskärlet, som anbringas i högtrycks/högtemperatur-bältapparaten. Först höjes trycket och därefter temperaturen och hålles vid de önskade betingel- serna under tillräcklig tidrymd för att sintring skall upp- träda. Provet får därefter svalna under tryck under en kort tidrymd (exempelvis 3 minuter) och slutligen sänkes trycket till atmosfärstryck (vilket kan erfordra ca en minut) och presskroppen tillvaratages.The loading unit is inserted into the reaction vessel, which is applied in the high-pressure / high-temperature belt device. First, the pressure is raised and then the temperature and maintained at the desired conditions. for a sufficient period of time for sintering to fallow. The sample is then allowed to cool under pressure for a short time time (for example 3 minutes) and finally the pressure is lowered to atmospheric pressure (which may require about one minute) and the compact is recovered.
Skärmmetallhylsan kan avlägsnas manuellt. Eventuellt vid- häftande metall från skärmmetallbägaren eller skivan kan slipas eller läppas bort. Distortion eller ytoregelbunden- heter kan avlägsnas på samma sätt. 451 951 7 Metallkarbiden kan väljas bland volfram-, titan- eller tan- talkarbider och det material som utgör metallbindemedel i den mctallbundna karbiden (bindemedlet) kan väljas från gruppen bestående av kobolt, nickel, järn, krom och bland- ningar därav. Koboltbunden volframkarbid föredrages.The screen metal sleeve can be removed manually. Possibly adhesive metal from the screen metal beaker or disc can sanded or licked away. Distortion or surface irregularity can be removed in the same way. 451 951 7 The metal carbide can be selected from tungsten, titanium or tan talc carbides and the material constituting metal binders in the metal-bonded carbide (binder) can be selected from the group consisting of cobalt, nickel, iron, chromium and mixed thereof. Cobalt-bound tungsten carbide is preferred.
Katalysatorn/lösningsmedlet kan väljas från gruppen bestående av kobolt, järn, nickel, rutenium, rodium, palladium, platina, krom, mangan, tantal och blandningar av dessa material.The catalyst / solvent can be selected from the group consisting of cobalt, iron, nickel, ruthenium, rhodium, palladium, platinum, chromium, manganese, tantalum and mixtures of these materials.
Kobolt, järn och nickel föredrages, varvid i synnerhet kobolt föredrages.Cobalt, iron and nickel are preferred, with cobalt in particular is preferred.
De värmebeständiga ("eldfasta") metaller som föredrages för användning till skivor vid förfarandet enligt uppfinningen är molybden, tantal, volfram, zirkonium och titan.The heat resistant ("refractory") metals preferred for use for discs in the method according to the invention are molybdenum, tantalum, tungsten, zirconium and titanium.
Av övergångsmetaller föredrages zirkonium för användning i övergångsmetallskivor enligt uppfinningen.Of transition metals, zirconium is preferred for use in transition metal sheets according to the invention.
Ett typiskt storleksområde för diamantpartiklar som användes såsom utgångsmaterial vid framställning av diamantpresskropp- tråddragskivor är från 0,1 till 150fnm i största dimension.A typical size range for diamond particles used as a starting material in the production of diamond compactors wire drawing boards are from 0.1 to 150fnm in largest dimension.
De finare storlekarna föredrages (0,1-45,pm) för skivor som användes för dragning av tråd, om fin ytfinish erfordras hos tråden.The finer sizes are preferred (0.1-45, pm) for discs such as was used for drawing wire, if a fine surface finish is required the thread.
Många experiment har genomförts för optimering av antalet av olika skivor och dessas arrangemang, såsom visas med de exempel som anges i tabell I i det följande. I denna tabell och i det följande definieras termen utbyte såsom antalet färdiga ämnen utan defekter dividerat med det totala antalet pressade ämnen. Den symbol som användes för att åskådlig- göra utformningen av beskickningen i skärmmetallbägaren repre- senterar en tvärsektionsskiss genom en fylld skärmmetallbägare.Many experiments have been performed to optimize the number of different discs and their arrangements, as shown with the examples given in Table I below. In this table and hereinafter the term yield is defined as the number finished substances without defects divided by the total number pressed substances. The symbol used to illustrate make the design of the mission in the screen metal beaker repre- centers a cross-sectional sketch through a filled screen metal beaker.
I denna anligger i verkligheten de olika delarna mot varandra, men för att göra bilden tydligare visas de olika delarna schematiskt med inbördes mellanrum. 451 951 8. y--*-'Zirkoniumskärmmetallskiva --- Diamantpartiklar Koboltbunden volframkarbidring Zirkoniumskärmmetallbägare Företrädesvis är skärmmetallbägaren fastkrympt över skärmmetallskivan såsom anges med ovanstående symbol.In this, in reality, the different parts abut each other, but to make the picture clearer, the different parts are shown schematically at mutual intervals. 451 951 8. y - * - 'Zirconium screen metal plate --- Diamond particles Cobalt-bound tungsten carbide ring Zirconium screen metal beaker Preferably, the screen metal cup is crimped over the screen metal plate as indicated by the symbol above.
Tabell I.Table I.
Olika sub-enhetkonfigurationer Konfiguration Utbyte Processtillförlitlighet ..._MQ__ 40-60 % Oförutsebar och ___ Mo ___ otillförlitlig .__ CO .__ EIEII] 50-70 % Oförutsebar UP IIEIEJ 90-100 Tillförlitlig och -- CO - reproducerbar __MO __ F _ __Mo ._ __CO __ [31:12] 90-100 Tillförlitlig och __ZI __ reproducerbar .ízr __ Standardprocess 50-70 % enligt amerikanska patentskriften 3.831.428 451 951 9 Resultaten i tabell I är från högtrycks/högtemperatur-experi- ment med framställning av diamanttråddragskivpresskroppar med de följande nominella dimensionerna: 13,7 mm ytterdiameter, 5,1 mm diamantkärndiameter och 3,8 mm tjocklek. Samtliga skivor som användes hade tjockleken ca 50,um. Bästa resultat erhölls med konfigurationerna 3 och 4.Different sub-device configurations Configuration Exchange Process reliability ..._ MQ__ 40-60% Unpredictable and ___ Mo ___ unreliable .__ CO .__ EIEII] 50-70% Unpredictable UP IIEIEJ 90-100 Reliable and - CO - reproducible __MO __ F _ __Mo ._ __CO __ [31:12] 90-100 Reliable and __ZI __ reproducible .ízr __ Standard process 50-70% according to American the patent 3,831,428 451 951 9 The results in Table I are from high pressure / high temperature experiments. with the production of diamond filament press bodies with the following nominal dimensions: 13.7 mm outer diameter, 5.1 mm diamond core diameter and 3.8 mm thickness. Every discs used had a thickness of about 50 .mu.m. Best results obtained with configurations 3 and 4.
För matriser med större diameter har det visat sig lämpligt att använda åtta ytterligare zirkoniumskivor på toppen (dvs. toppen av molybdenskivan) och totalt åtta zirkoniumskivor på motsatta sidan av metallkarbid~ och diamantmassanf En annan variation har även använts med gott resultat: .....MQ_..For matrices with larger diameters, it has proved suitable to use eight additional zirconium sheets on top (ie top of the molybdenum disk) and a total of eight zirconium disks on opposite side of metal carbide ~ and diamond massanf Another variation has also been used with good results: ..... MQ_ ..
CO EEE! CO Denna konfiguration avviker från den subenhet som beskrives ovan genom att två katalysator/lösningsmedelsskivor har använts, en på vardera sidan av metallkarbiden. Den över- gångsmetall som väljes är även molybden i stället för zirko- nium och den är anbringad utanför den skärmande metall- bâgaren. Dessutom har molybden valts såsom skiva av eldfast metall och har placerats utanför skivan av skärmande metall.CO EEE! CO This configuration differs from the subunit described above by having two catalyst / solvent disks used, one on each side of the metal carbide. The over- the metal of choice is also molybdenum instead of zirconium. and it is mounted outside the shielding metal the baker. In addition, molybdenum has been selected as a sheet of refractory metal and has been placed outside the plate of shielding metal.
Utföringsformen med tillsats av en eller fler zirkonium- skivor på bottnen inuti den skärmande metallbägaren har visat sig vara optimal.The embodiment with the addition of one or more zirconium discs on the bottom inside the shielding metal cup have shown be optimal.
Vid framställning av tråddragskiveämnen har sprickbildning i volframkarbiden i pressen minskats från 5-20 % (vid tantal- beklädnadsprocessen) till 5-10 % vid användning av förfaran- det enligt uppfinningen och den totala andelen ämnen som spricker har minskats från 30 % till 20 %. Dessutom kan det nya förfarandet enligt uppfinningen genomföras under kortare 451 951 l0 tidrymd (75 minuter vid högtrycks/högtemperatur-betingelser i stället för 90 minuter som är typiskt för tantalbeklädnads- processen), vilket medför en ökad produktionshastighet. Även läppningstiden har minskats väsentligt. Knoop-hårdheten hos áiamantkärnan hos dessa stora dragskivpresskroppar som fram- ställes med det förbättrade förfarandet enligt uppfinningen har visat sig vara i huvudsak likvärdig med hårdheten hos presskroppar framställda med tantalbeklädnadsprocessen.In the manufacture of wire mesh blanks has cracking in tungsten carbide in the press has been reduced from 5-20% (at tantalum cladding process) to 5-10% when using procedures it according to the invention and the total proportion of substances which cracks have been reduced from 30% to 20%. In addition, it can new process according to the invention is carried out for shorter periods 451 951 l0 time period (75 minutes under high pressure / high temperature conditions instead of the 90 minutes typical of tantalum clothing process), which leads to an increased production speed. Also the opening time has been significantly reduced. The knoop hardness of the diamond core of these large traction sheave compacts which produce is provided with the improved method according to the invention has been shown to be substantially equivalent to the hardness of compacts made by the tantalum cladding process.
Vid försök med presskroppar med ytterdiametern 13,7 mm visade sig Knoop-hårdheten vara likvärdig eller något lägre än hård- heten hos presskroppar framställda med förfarandet enligt den amerikanska patentskriften 3.831.428, men skillnaden var icke tillräckligt stor för att påverka dragskivans använd- ningsegenskaper. Vid dessa försök minskades även röntgen- kassationerna från 10-30 % till 5-10 % och sprickningsandelen för ämnen utanför pressen sänktes från l5-35 % till O-5 %.In experiments with compacts with an outer diameter of 13.7 mm are shown Knoop hardness should be equal to or slightly lower than the of compacts produced by the process according to U.S. Patent 3,831,428, but the difference was not large enough to affect the use of the traction sheave properties. These experiments also reduced X-rays. the rejections from 10-30% to 5-10% and the cracking rate for substances outside the press was reduced from l5-35% to O-5%.
Lovande resultat har även erhållits med mindre presskroppar (exempelvis diamantkärndiameter 0,89 mm) från ett utbyte av 67 % med förfarandet enligt den amerikanska patentskriften 3.831.428 till 95 % med axiell koboltdiffusion.Promising results have also been obtained with smaller compacts (for example diamond core diameter 0.89 mm) from a replacement of 67% by the procedure of the U.S. patent 3,831,428 to 95% with axial cobalt diffusion.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12605080A | 1980-02-29 | 1980-02-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8106738L SE8106738L (en) | 1983-05-13 |
SE451951B true SE451951B (en) | 1987-11-09 |
Family
ID=22422733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8106738A SE451951B (en) | 1980-02-29 | 1981-11-12 | PROCEDURE FOR PREPARING A DIAMOND WIRE DISC PRESS body |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5897418A (en) |
AU (1) | AU551101B2 (en) |
CA (1) | CA1163770A (en) |
CH (1) | CH659786A5 (en) |
SE (1) | SE451951B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103343277A (en) * | 2013-05-06 | 2013-10-09 | 界首市亿恒刀具有限责任公司 | High-wear-resistant, corrosion-resistant and high-temperature-resistant industrial cutter |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3831428A (en) * | 1973-03-26 | 1974-08-27 | Gen Electric | Composite wire drawing die |
JPS4989711A (en) * | 1972-12-18 | 1974-08-27 |
-
1981
- 1981-05-22 CA CA000378150A patent/CA1163770A/en not_active Expired
- 1981-11-12 SE SE8106738A patent/SE451951B/en not_active IP Right Cessation
- 1981-11-16 AU AU77524/81A patent/AU551101B2/en not_active Ceased
- 1981-11-20 CH CH746881A patent/CH659786A5/en not_active IP Right Cessation
- 1981-12-07 JP JP56196730A patent/JPS5897418A/en active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103343277A (en) * | 2013-05-06 | 2013-10-09 | 界首市亿恒刀具有限责任公司 | High-wear-resistant, corrosion-resistant and high-temperature-resistant industrial cutter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE8106738L (en) | 1983-05-13 |
CA1163770A (en) | 1984-03-20 |
AU551101B2 (en) | 1986-04-17 |
CH659786A5 (en) | 1987-02-27 |
AU7752481A (en) | 1983-05-26 |
JPS5897418A (en) | 1983-06-09 |
JPH0236552B2 (en) | 1990-08-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4534934A (en) | Axial sweep-through process for preparing diamond wire die compacts | |
US4518659A (en) | Sweep through process for making polycrystalline compacts | |
US3831428A (en) | Composite wire drawing die | |
US4944772A (en) | Fabrication of supported polycrystalline abrasive compacts | |
AU611511B2 (en) | Diamond and cubic boron nitride abrasive compacts | |
KR890000180B1 (en) | Method for producing diamond compact | |
US3609818A (en) | Reaction vessel for high pressure apparatus | |
DE69011555T2 (en) | Process for the production of tool blanks from polycrystalline composite material with flat carbide carrier / diamond or CBN interfaces. | |
DE69517742T2 (en) | Polycrystalline pressed body arranged on a support and method for its production | |
CN109079145B (en) | Polycrystalline diamond compact synthesis block and method for synthesizing polycrystalline diamond compact by using same | |
JPH02111661A (en) | Polycrystalline compact with support | |
US4248606A (en) | Supported diamond | |
DE69838559T2 (en) | CELL AND METHOD FOR FORMING A HARD COMPOSITE MATERIAL AND HARD COMPOSITE MATERIALS MADE THEREFOR | |
KR20140016320A (en) | Methods for improving thermal stability of a polycrystalline diamond (pcd) | |
US1991233A (en) | Thin cemented carbide disk | |
EP0094147B1 (en) | Improved sweep through process for making polycrystalline compacts | |
SE451951B (en) | PROCEDURE FOR PREPARING A DIAMOND WIRE DISC PRESS body | |
EP0079117B1 (en) | Improvement in sintered diamond | |
EP0024757B1 (en) | Diamond compacts and tools containing them | |
EP0071036B1 (en) | Process for making diamond and cubic boron nitride compacts | |
IE52216B1 (en) | Improved high pressure process for preparing diamond wire die compacts | |
US4428755A (en) | Process for the production of silicone carbide composite | |
CA1206340A (en) | Sweep through process for making polycrystalline compacts | |
KR840001010B1 (en) | The producing method for a dinse liquid phase sintered alloy | |
JPS63134046A (en) | Method for synthesizing diamond by extra-high static pressure method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NAL | Patent in force |
Ref document number: 8106738-1 Format of ref document f/p: F |
|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8106738-1 Format of ref document f/p: F |