(1) Гагнуурын шинж чанар: Бал чулуу болон алмазан поликристал материалыг гагнахад тулгардаг асуудлууд нь керамик гагнуурын асуудлуудтай маш төстэй. Металлтай харьцуулахад гагнуур нь бал чулуу болон алмазан поликристал материалыг норгоход хэцүү бөгөөд дулааны тэлэлтийн коэффициент нь ерөнхий бүтцийн материалаас маш өөр юм. Энэ хоёрыг агаарт шууд халаадаг бөгөөд температур 400°C-аас дээш байх үед исэлдэлт эсвэл нүүрстөрөгчжилт явагдана. Тиймээс вакуум гагнуурыг ашиглах ёстой бөгөөд вакуумын зэрэг нь 10-1pa-аас багагүй байх ёстой. Хоёулангийнх нь бат бэх чанар өндөр биш тул гагнуурын явцад дулааны стресс үүсвэл хагарал үүсч болзошгүй. Дулааны тэлэлтийн коэффициент багатай гагнуурын дүүргэгч металлыг сонгож, хөргөлтийн хурдыг чанд хянаж үзээрэй. Ийм материалын гадаргууг ердийн гагнуурын дүүргэгч металлаар норгоход хялбар биш тул гагнуурын өмнө гадаргууг өөрчлөх (вакуум бүрэх, ион цацах, плазмын шүрших болон бусад аргууд) замаар бал чулуу болон алмазан поликристал материалын гадаргуу дээр 2.5 ~ 12.5 мкм зузаантай W, Mo болон бусад элементүүдийг хуримтлуулж, тэдгээртэй харгалзах карбид үүсгэх эсвэл өндөр идэвхжилтэй гагнуурын дүүргэгч металлыг ашиглаж болно.
Графит болон алмаз нь олон зэрэглэлтэй бөгөөд бөөмсийн хэмжээ, нягтрал, цэвэршилт болон бусад талуудаараа ялгаатай бөгөөд гагнуурын шинж чанараараа ялгаатай байдаг. Үүнээс гадна, поликристал алмазан материалын температур 1000 ℃-ээс хэтэрвэл поликристал элэгдлийн харьцаа буурч эхэлдэг бөгөөд температур 1200 ℃-ээс хэтэрвэл элэгдлийн харьцаа 50%-иас дээш буурдаг. Тиймээс алмазыг вакуум гагнах үед гагнуурын температурыг 1200 ℃-ээс доош хянах шаардлагатай бөгөөд вакуумын зэрэг 5 × 10-2Pa-аас багагүй байх ёстой.
(2) Гагнуурын дүүргэгч металлын сонголт нь голчлон хэрэглээ болон гадаргуугийн боловсруулалтад суурилдаг. Дулаанд тэсвэртэй материал болгон ашиглахдаа өндөр гагнуурын температуртай, сайн дулаан тэсвэртэй гагнуурын дүүргэгч металлыг сонгох хэрэгтэй; Химийн зэврэлтэнд тэсвэртэй материалын хувьд бага гагнуурын температуртай, сайн зэврэлтэнд тэсвэртэй гагнуурын дүүргэгч металлыг сонгоно. Гадаргуугийн металлжуулалтын дараах бал чулуунд өндөр уян хатан чанар, сайн зэврэлтэнд тэсвэртэй цэвэр зэс гагнуурыг ашиглаж болно. Мөнгө суурьтай болон зэс суурьтай идэвхтэй гагнуур нь бал чулуу болон алмаазтай харьцуулахад сайн чийгшилтэй, шингэн боловч гагнуурын холболтын үйлчилгээний температур 400°C-аас хэтрэхэд хэцүү байдаг. 400°C-аас 800°C-ийн хооронд ашигладаг бал чулуун эд анги, алмаазны багаж хэрэгслийн хувьд ихэвчлэн алтны суурь, палладийн суурь, манганы суурь эсвэл титан суурьтай дүүргэгч металлыг ашигладаг. 800°C-аас 1000°C-ийн хооронд ашигладаг холболтын хувьд никель суурьтай эсвэл өрөмдлөг суурьтай дүүргэгч металлыг ашиглана. 1000°C-ээс дээш температурт бал чулуун бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглах үед цэвэр металл дүүргэгч металл (Ni, PD, Ti) эсвэл нүүрстөрөгчтэй хамт карбид үүсгэж чаддаг молибден, Mo, Ta болон бусад элементүүдийг агуулсан хайлш дүүргэгч металлыг ашиглаж болно.
Гадаргуугийн боловсруулалтгүй бал чулуу эсвэл алмазын хувьд 16-р хүснэгтэд үзүүлсэн идэвхтэй дүүргэгч металлуудыг шууд гагнахад ашиглаж болно. Эдгээр дүүргэгч металлуудын ихэнх нь титан дээр суурилсан хоёртын буюу гурвалсан хайлш юм. Цэвэр титан нь бал чулуутай хүчтэй урвалд ордог бөгөөд энэ нь маш зузаан карбидын давхарга үүсгэж чаддаг бөгөөд түүний шугаман тэлэлтийн коэффициент нь хагарал үүсгэхэд хялбар бал чулуунаас нэлээд ялгаатай тул гагнуур болгон ашиглах боломжгүй юм. Ti-д Cr болон Ni нэмэх нь хайлах цэгийг бууруулж, керамикийн норгох чадварыг сайжруулдаг. Ti нь голчлон Ti Zr-ээс бүрдсэн гурвалсан хайлш бөгөөд TA, Nb болон бусад элементүүдийг нэмдэг. Энэ нь шугаман тэлэлтийн бага коэффициенттэй тул гагнуурын стрессийг бууруулж чаддаг. Голчлон Ti Cu-ээс бүрдсэн гурвалсан хайлш нь бал чулуу болон ганг гагнахад тохиромжтой бөгөөд холболт нь зэврэлтэнд тэсвэртэй.
Хүснэгт 16 Бал чулуу болон алмаазыг шууд гагнах зориулалттай дүүргэгч металлын гагнуур
(3) Гагнуурын процесс. Графитын гагнуурын аргыг хоёр ангилалд хувааж болно. Нэг нь гадаргууг металлжуулсны дараа гагнах, нөгөө нь гадаргуугийн боловсруулалтгүйгээр гагнах явдал юм. Аль ч аргыг ашиглаж байгаагаас үл хамааран угсрахаас өмнө гагнуурыг урьдчилан боловсруулж, графит материалын гадаргуугийн бохирдлыг спирт эсвэл ацетоноор арчиж цэвэрлэнэ. Гадаргууг металлжуулах гагнуурын хувьд плазмын шүрших замаар графитын гадаргуу дээр Ni, Cu эсвэл Ti, Zr эсвэл молибдений дисилисидийн давхаргыг түрхэж, дараа нь зэс суурьтай дүүргэгч металл эсвэл мөнгө суурьтай дүүргэгч металлыг гагнахад ашиглана. Идэвхтэй гагнуураар шууд гагнах нь одоогоор хамгийн өргөн хэрэглэгддэг арга юм. Гагнуурын температурыг 16-р хүснэгтэд үзүүлсэн гагнуурын дагуу сонгож болно. Гагнуурыг гагнуурын холболтын дунд эсвэл нэг үзүүрийн ойролцоо хавчаараар бэхлэх боломжтой. Дулааны тэлэлтийн өндөр коэффициенттэй металлаар гагнах үед тодорхой зузаантай Mo эсвэл Ti-г завсрын буфер давхарга болгон ашиглаж болно. Шилжилтийн давхарга нь гагнуурын халаалтын үед хуванцар деформаци үүсгэж, дулааны стрессийг шингээж, графит хагарал үүсэхээс сэргийлж чадна. Жишээлбэл, Мо-г бал чулуу болон хастеллойн эд ангиудыг вакуум гагнах шилжилтийн холбоос болгон ашигладаг. Хайлсан давсны зэврэлт болон цацрагт сайн тэсвэртэй B-pd60ni35cr5 гагнуурыг ашигладаг. Гагнуурын температур 1260 ℃ бөгөөд температурыг 10 минутын турш хадгалдаг.
Байгалийн алмазыг b-ag68.8cu16.7ti4.5, b-ag66cu26ti8 болон бусад идэвхтэй гагнуураар шууд гагнаж болно. Гагнуурыг вакуум эсвэл бага аргон хамгаалалтын дор гүйцэтгэнэ. Гагнуурын температур 850 ℃-ээс хэтрэхгүй байх ёстой бөгөөд илүү хурдан халаах хурдыг сонгох хэрэгтэй. Гагнуурын температурт барих хугацаа нь хэт урт байж болохгүй (ерөнхийдөө 10 орчим секунд), ингэснээр завсар дээр тасралтгүй тик давхарга үүсэхээс сэргийлнэ. Алмазан болон хайлшин ган гагнах үед хэт их дулааны стрессээс үүдэлтэй алмазан ширхэгийн гэмтлээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд шилжилтийн хувьд хуванцар давхарга эсвэл бага тэлэлтийн хайлшин давхарга нэмэх хэрэгтэй. Хэт нарийвчлалтай боловсруулах зориулалттай эргүүлэх хэрэгсэл эсвэл өрөмдлөгийн хэрэгслийг гагнуурын аргаар үйлдвэрлэдэг бөгөөд энэ нь гангийн биед 20 ~ 100 мг жижиг хэсгүүдийн алмазыг гагнаж, гагнуурын холболтын бат бэх нь 200 ~ 250mPa хүрдэг.
Поликристал алмаазыг дөл, өндөр давтамж эсвэл вакуум ашиглан гагнаж болно. Металл эсвэл чулууг алмазан дугуй хөрөөний ирээр огтлоход өндөр давтамжийн гагнуур эсвэл дөлөөр гагнах аргыг хэрэглэнэ. Бага хайлах цэгтэй Ag Cu Ti идэвхтэй гагнуурын дүүргэгч металлыг сонгоно. Гагнуурын температурыг 850 ℃-ээс доош хянаж, халаах хугацаа хэт удаан байж болохгүй, хөргөлтийн хурдыг удаан байлгана. Газрын тос, геологийн өрөмдлөгт ашигладаг поликристал алмаазны хошуу нь ажиллах нөхцөл муутай бөгөөд асар их цохилтын ачааллыг даана. Никель дээр суурилсан гагнуурын дүүргэгч металлыг сонгож, цэвэр зэс тугалган цаасыг вакуум гагнуурын давхарга болгон ашиглаж болно. Жишээлбэл, 350 ~ 400 капсул Ф 4.5 ~ 4.5 мм багана хэлбэртэй поликристал алмаазыг 35CrMo эсвэл 40CrNiMo гангийн цооролтод гагнаж, зүсэх шүд үүсгэдэг. Вакуум гагнуурыг ашигладаг бөгөөд вакуум зэрэг нь 5 × 10-2Па-аас багагүй, гагнуурын температур 1020 ± 5 ℃, барих хугацаа 20 ± 2 минут, гагнуурын үений зүсэлтийн бат бэх нь 200мПа-аас их байна.
Гагнуурын үед гагнуурын өөрийн жинг угсрах, байрлуулахад аль болох их ашиглах бөгөөд ингэснээр металл хэсэг нь дээд хэсэгт байрлах бал чулуу эсвэл поликристал материалыг дарах болно. Байршуулахад бэхэлгээг ашиглах үед бэхэлгээний материал нь гагнуурын материалтай төстэй дулааны тэлэлтийн коэффициенттэй материал байх ёстой.
Нийтэлсэн цаг: 2022 оны 6-р сарын 13