Металлическая связка для алмазного инструмента

Обновлено: 17.05.2024

Круги на органических связках применяются для чистовых и доводочных работ, чистовой заточки и доводки режущего инструмента из твёрдых сплавов, сверхтвёрдых материалов, чистового шлифования и доводки мерительного и медицинского инструмента, доводки деталей из материалов высокой твёрдости

Круги на металлических связкахприменяются для предварительных операций, требующих съёма сравнительно больших припусков, для заточки твердого сплава, профильного шлифования, резки и шлифования изделий из специальной керамики, труднообрабатываемых материалов.

Алмазный инструмент на металлических связках
Применяется для резки, шлифовки, фасонной обработки и плоского шлифования природных минералов, стекла, керамики, фарфора, гранита, мрамора, драгоценных и полудрагоценных камней, нанесения рисунка на кварцевом стекле и т.д.. Типы связок: M2-01, M2-02, M5-26 и другие. Размеры и технические параметры алмазного инструмента определяются заказчиком.
Используемый алмаз: от АС15 до АС160 и выше, зернистость от 50/40 до 630/500.

Алмазный инструмент на органических связках
Применяется для заточки металлорежущего и деревообрабатывающего твердосплавного инструмента, шлифования изделий из твердого сплава и закаленных сталей. Типы связок: B2-01, B2-02, другие органические и металлоорганические связки.
Форма алмазного инструмента, размер, технические параметры, зернистость (от 50/40 до 200/160) и марка алмаза (АС2, АС4, АС6, АС15), а также концентрация и тип связки определяется заказом потребителя.

Круги на гальванических связках
применяются для резки и шлифования кремния, германия, и других полупроводниковых материалов, ситала, различных видов технического стекла, фактурной обработки камня. Гальванические связки находят широкое применение для изготовления алмазных головок, различной формы притиров, для изготовления ручного инструмента для доводки штампов из твёрдых сплавов, штамповых и легированных сталей.
Алмазные инструменты на гальванической связке характерезуются одно- или многослойным алмазоникелевым покрытием на опорном металлическом корпусе. Отдельные кристалы азмаза связаны никелиевым слоем, толщина которого соответсвует 2/3 размера зерна. Тем самым обеспечивается надёжная фиксация кристаллов выступающих далеко за поверхность связки и облегчается вывод стружки.

Алмазный инструмент на металлических и гальванических связках изготоваливается в том числе с использованием высококачественного алмазного термостойкого порошка производства E6 (De Beers) и позволяет выпускать инструмент абсолютно стабильного качества, что является важнейшим фактором успешного применения алмазного инструмента.

Алмазный инструмент. Основы

Незначительная твёрдость связки. Высокая производительность съёма. Уменьшение времени обработки. Невысокие теплопроводность и термостойкость.

Область применения:

Структура алмазоносного слоя:

Алмаз. Металлическая связка.

Свойства:

Значительная твёрдость связки. Высокая производительность съёма. Уменьшение времени обработки. Высокие теплопроводность и термостойкость.

Область применения:

Круги на металлических связках применяются для предварительных операций, требующих съёма сравнительно больших припусков, для заточки твердого сплава, профильного шлифования, резки и шлифования изделий из специальной керамики, труднообрабатываемых материалов.

Структура алмазоносного слоя:

Алмаз. Гальваническая связка.

Алмазные инструменты на гальванической связке характерезуются одно- или многослойным алмазоникелевым покрытием на опорном металлическом корпусе. Отдельные кристалы азмаза связаны никелиевым слоем, толщина которого соответсвует 2/3 размера зерна. Тем самым обеспечивается надёжная фиксация кристаллов выступающих далеко за поверхность связки и облегчается вывод стружки.

Высокая режущая способность. Исполнение любой геометрии. Сравнительно низкая цена. Хорошая теплопроводность.

Концентрация алмазного порошка в алмазоносном слое

Концентрация алмазного порошка - весовое содержание алмазов в единице объёма алмазоносного слоя.
Единицей веса алмаза является карат (ct) 1ct=0,2г.
Относительная концентрация алмаза является одной из важнейших характеристик алмазного инструмента, определяющих его режущую способность, производительность, срок службы и стоимость. Выбор концентрации зависит от типа инструмента, формы и размеров рабочей поверхности, зернистости алмазного порошка, износостойкости связки, условий обработки.

При подборе оптимальной концентрации алмаза в алмазоносном слое, действует следующее правило:

- при небольшой контактной поверхности между шлифовальным кругом и обрабатываемой деталью, например при круглой шлифовке, необходимо выбирать высокую концентрацию алмаза.
Благодаря этому обеспечивается износостойкость инструмента, даже при высоких нагрузках.

- большая контактная поверхность требует принятия мер по снижению температуры шлифования и уменьшению усилий шлифования. В этом случае следует использовать низкую концентрацию алмазов.
Круги выпускаются с относительной концентрацией 25%, 50%, 75%, 100% и 150%

Три главных вопроса об алмазных брусках.

Концентрация — это показатель количества алмазных зерен (карат) в связке . При повышенной концентрации улучшается абразивная способность бруска. Чем выше процент концентрации - тем быстрее работает брусок, тем меньше тратится времени на заточку, тем меньше расходуется абразив. Чем ниже процент концентрации - тем медленнее работает брусок, но при этом он работает мягче. Именно концентрация алмаза в порошке, является важнейшим фактором производительности алмазного бруска. При этом важно отметить, что для увеличения жесткости связки, помимо алмазного порошка в нее могут добавляться и дополнительные абразивные шлифпорошки, например карбид бора, которые также оказывают влияние на качество работы бруска.

По определению, концентрация алмазного порошка – это весовое содержание алмазов в единице объема алмазного слоя . Единицей веса алмаза является карат, 1 карат (crt) равен 0,2 граммам. Стандартные алмазные бруски имеют относительную концентрацию в 25%, 50%, 75% и 100% алмазного порошка.

Содержание алмазного порошка измеряется, как в весовых характеристиках, так и в объемных.

Весовое содержание алмазов в алмазоносном слое ( crt\см 3 ):

Объемное содержание алмазов в алмазоносном слое (%):

2. Какие виды связок бывают в алмазных брусках?

Алмазоносный слой бруска включает в себя зерна промышленных алмазов, специальную связку и в некоторых случаях наполнитель. Связка — это вещество, которое соединяет зерна абразива, от связки зависит эффективность и долговечность работы бруска для заточки. Наполнители (в органических связках) формируют физические, химические и механические свойства алмазосодержащего слоя: его прочность, стойкость к температурным перепадам, износоустойчивость, скорость расхода зерна и т. д. Более того, они служат хорошей базой для алмазов, надежно удерживают их в своей толще. Зернистость наполнителя выбирается таким образом, чтобы он минимально влиял на процесс заточки, а основная работа производилась алмазным порошком.

Существуют три основных вида связок для алмазного абразива:

Гальваническая связка представляет такой способ нанесения, при котором к покрываемой основе прикрепляют алмазные частицы и осаждают из электролита слой металлической связки, охватывающей и закрепляющей алмазные зерна. Гальваническая связка характеризуется тем, что она удерживает алмазные зерна только за счет механических сил сцепления, поэтому зерна должны быть внедрены в связку на высоту не менее 65-70% размера зерна. Металлом, надежно удерживающим абразивное зерно на стальном корпусе, является никель. Алмазные пластины на гальванической связке обеспечивают интенсивный съем металла и могут использоваться для режущей кромки ножа, имеющей существенные повреждения (сколы, замины и т.п). Работают заметно агрессивнее брусков на органической и металлической связках с аналогичным размером зерна. Это достигается за счет выступающих алмазных зерен, в то время как в металлической и органической связке алмазные зерна утоплены в связующее вещество и перемешаны с ним. Концентрация размеров зерна в слое 100%. В то же время необходимо отметить, что по длительности работы такие бруски будут уступать брускам на других связках из-за тонкого слоя напыления, которое активно стирается в процессе заточки. Для продления срока службы применяется напыление в два или три слоя, которое также позволяет работать быстрее и дольше. Также важно учитывать, что при работе такими алмазами по мягким сталям, твердостью до 58 HRC, этот тип брусков вырабатывается быстрее, чем при работе по сталям с высокой твердостью. Пластины на гальванической связке не требуют подготовки к работе (выравнивания, «взбадривания» и т.п.). В целом они представляют из себя эффективные и недорогие решения для быстрой заточки.

2) Металлическая связка ( эльборовые бруски )

Представляет из себя твердую связку, с высокой производительностью съема металла. Она не имеет наполнителя, состоит из металлов и алмазов, перемешанных в слое. Абразивные материалы на этой связке обычно обозначаются буквой М и имеют светло-серый оттенок. Связка М2-01 применяется для изготовления алмазного инструмента, рекомендуемого для шлифования твердосплавных изделий, твердосплавного многолезвийного инструмента и его заточки. Структура связки М2-01 представляет из себя систему, в которой твердый раствор олова находится в меди (медно-оловянная связка)

3) Органическая связка ( Веневские алмазные бруски , в том числе Премиум)

Основное преимущество органической связки перед металлической в том, что она обладает более вязкой структурой, а значит легче обрабатывается (например, вручную при выравнивании и вскрытии порошком карбида кремния), лучше обновляется и не так быстро засаливается. Основное преимущество органической связки перед гальванической в том, что алмаз наносится не тонким слоем на поверхность связки, а находится по всей ее толщине. Так же органическая связка обладает большей пластичностью и вязкостью, а значит алмаз на такой связке выкрашивается меньше, чем, на гальванической и как следствие, алмазный брусок на органической связке, служит значительно дольше. Это связка с самой высокой износостойкостью.

Связка В1-10 , изготовлена из пульвербакелита (фенолформальдегида), с содержанием карбида бора и меди, поэтому имеет красноватый цвет. Предназначена для: обработки твердых сплавов различных марок; заточки и доводки быстрорежущих сталей и сверхтвердых материалов, чистового шлифования закаленных сталей.

Связка В2-01 изготовлена из жидкого бакелита (фенолформальдегида), с содержанием железа. Предназначена для чистового и доводочного шлифования твердого сплава.

Связка В2-01М является улучшенным вариантом В2-01 , работает несколько мягче.

Связка OSB – является передовой технологией в производстве Веневского завода алмазного инструмента для брусков на органической связке. Это модернизированная связка, в основе которой лежит не шлифпорошок, а микропорошок марки АСМ, изготовленный из синтетических алмазов нормальной абразивной способности. Отличие связки OSB от других в том, что в ней не применяется карбид бора. Кроме того, абразивный слой на ней не спекается, а приклеивается к корпусу металлической пластины. Отсутствие лишних вкраплений других абразивов дает возможность делать более мягкую и тонкую работу. При этом концентрация алмазов в этих брусках равна 100%. Уже из коробки такой брусок готов к работе, он не требует выравнивания на карбиде кремния. OSB связка идеальна для твердых сталей на маленьких углах.

3. Что такое алмазные порошки и микропорошки?

Алмазные порошки ( АС ) - изготовлены из синтетических алмазов, помимо буквенного, они нумеруются и цифровым кодом, цифра обозначает - среднее арифметическое значение показателей прочности на сжатие всех зернистостей определенной марки, выраженное в ньютонах. Прочность синтетических алмазов на сжатие (статическая прочность) определяется нагрузкой, при которой разрушается единичный кристалл. Алмазные шлифпорошки марок АС4, АС15 и алмазный микропорошок АСМ, получают путем обогащения спеков (продуктов синтеза) самой низкопрочной марки синтетического алмаза, с последующим дроблением, рассевом и классификацией.

Шлифпорошок АС4 (Веневские алмазы) – размер зерен от 2500 до 40 мкм (микрометра). Изготовлен из синтетических алмазов, зерна которых представлены агрегатами и сростками. Имеет высокое качество рассева, содержание основной части алмазов со средним размером зерна составляет не менее 85%, мелких зерен не более 10% и крупных не более 5%. Это синтетический алмазный шлифпорошок прецизионного качества.

Шлифпорошок АС-15 (Трехслойные алмазные бруски)

Алмазный шлифпорошок изготовленный из синтетических алмазов. Зерна представлены агрегатами и сростками, а также удлиненными кристаллами с коэффициентом формы зерен от 1,3 до 3,0. Содержание зерен среднего размера 70%, крупных - не более 15%. Предназначен для изготовления инструментов на органических, металлических, керамических связках, применяемых при обработке твердого сплава, керамики, стекла и других хрупких материалов.

Микропорошки получают методами статической или центробежной седиментации из мелкого продукта, остающегося после изготовления шлифпорошков типа АС . Свойства микропорошков различных марок обеспечиваются технологическим процессом их получения. Массовая доля примесей в виде растворимых компонентов в шлифпорошках из синтетических алмазов не должна превышать 1%.

Виды связок абразивных брусков для заточки.

Абразивными называются материалы, которые используются для придания формы заготовке или детали, путем протирания, что приводит к износу части заготовки в результате трения. То есть главная задача абразива во время работы, максимально долго производить эффект трения, за счет которого происходит стирание материала. Чтобы добиться такого эффекта нужно иметь выносливые, способные к длительной работе абразивные частицы, природного или синтетического характера. И если природные абразивы имеют структуру, созданную в течение миллионов лет геологических изменений земной коры, то искусственные, синтетические абразивы всегда должны иметь основу для удержания своих зерен внутри структуры. Этой основой и становится связка абразивного материала. Состав связки зависит в первую очередь от абразивного порошка, который будет фиксироваться связкой, а также от технологии изготовления самой связки. На промышленных предприятиях, для заточки на электрических заточных устройствах, применяется очень большое количество различных абразивов, на самых разнообразных связках. Среди них: вулканитовая, глифталевая, поливинилформалевая, эпоксидная и полиэфирная связки. Все они применяются для заточных и полировальных кругов и не используются в ручной заточке ножей и инструментов. При заточке ручным способом, с помощью заточных устройств или без них, применяется ограниченное количество связок. Максимально часто используются: керамическая (фарфоровая и стекловидная), магнезиальная, гальваническая, металлическая и органическая (бакелитовая).

Керамическая связка спекающаяся (фарфоровая)

Эта связка применяется для запекания в заточной брусок главным образом порошка карбида кремния. Она представляет собой специальную смесь из различных видов сыпучих измельченных компонентов, которая дополняется основным абразивным материалом и подвергается специальной термообработке. В процессе запекания при температурах от 1300 градусов по Цельсию и выше, она расплавляется лишь частично и становится по своим качествам близкой к фарфору. В состав керамической связки с карбидом кремния входят огнеупорная глина, полевой шпат, тальк, мел, кварц и жидкое стекло. При этом максимальный эффект дает использование углистой глины или смеси огнеупорной глины и углисто-гумусовых веществ, которые обеспечивают максимальную прочность. Эти виды сырья придают связке дополнительную пористость структуры за счет выгорания углерода и органических примесей. При этом уменьшается количество углерода и в конечном изделии, повышается его прочность. В некоторых случаях, для увеличения прочности такой связки применяются различные модификаторы, в частности сульфат марганца и карбонат марганца в количествах до 2 % от общей массы, что также способствует повышению прочности и твердости таких связок.

В качестве примеров изделий на керамической связке используемых для заточки ножей можно назвать камни ʺПрофильʺ, изготовленные на основе карбида кремния. Камни ʺПрофильʺ демонстрируют хорошую твердость связки и уверенно справляются с любыми сталями.

Керамическая связка плавящаяся (стекловидная)

Эта связка, которая пропекается полностью и при остывании приобретает плотность близкую к стеклу. Она также как и фарфоровая связка, представляет собой смесь из сыпучих измельченных компонентов, которая дополняется основным абразивным материалом и подвергается специальной термообработке. Температура спекания такой связки меньше фарфоровой минимум на 200 градусов по Цельсию и в среднем составляет 1000 градусов. В результате обработки керамическая связка приобретает такие свойства как: водоупорность, огнеупорность, химическая и механическая стойкость. Она также представляют собой многокомпонентную смесь, составленную в определенных пропорциях из измельченных сырых материалов: огнеупорной и керамических глин, плавней (полевого шпата, борного стекла), талька и ряда других материалов.

Керамическая связка применяется в американских камнях Boride серий T2 и PC , которые изготовлены на основе оксида алюминия и демонстрируют очень высокую твердость связки. Они работают по любым сталям, быстро снимают металл, производительны и имеют длительный ресурс эксплуатации.

Магнезиальная связка

Эта связка представляет собой магнезиальный цемент, образующийся на воздухе при смешивании каустического магнезита и раствора хлорида магния. Каусти́ческий магнези́т — природный магнезит (MgCO3), подвергшийся обжигу при температуре около 700 °C. Магнезитовый каустический порошок получают в результате улавливания пыли, образующейся при производстве спеченного периклазового порошка. Химическая формула каустического магнезита MgO. Он является основным веществом при производстве магнезиальных смесей. Хлори́д ма́гния (хлори́стый ма́гний) — бинарное неорганическое химическое соединение магния с хлором, магниевая соль соляной кислоты. Растворяется в воде и этаноле. Встречается в природе в виде минерала бишофита. При изготовлении брусков на этой связке абразив смешивают с магнезиальным порошком, пропитанным морской водой, и оставляют до полного высыхания в павильоне на открытом воздухе. Естественно, инструмент на магнезиальной связке в результате изготовления имеет низкую механическую прочность. Его нельзя подвергать даже несущественным ударным нагрузкам. Магнезиальная связка гигроскопична, поэтому абразивный инструмент на ее основе должен храниться в сухом помещении. Одной из основных особенностей этой связки является большая плотность и консистенция мелкодисперсных абразивных частиц. Это дает камню самую высокую эффективность заточки среди водных камней.

Примером абразивных брусков для заточки, изготовленных на магнезиальной связке, являются японские водные камни Naniwa Professional, изготовленные на основе оксида алюминия. Это одни из лучших синтетических камней, предназначенных для работы с водой.

Гальваническая связка

Гальваническая связка представляет такой способ напыления, при котором к покрываемой основе прикрепляют алмазные частицы и осаждают из электролита слой металлической связки, охватывающей и закрепляющей алмазные зерна. Гальваническая связка характеризуется тем, что она удерживает алмазные зерна только за счет механических сил сцепления, поэтому зерна должны быть зарощены связкой на высоту не менее 65-70% размера зерна. Металлом, надежно удерживающим абразивное зерно на стальном корпусе, является никель. Он обеспечивает инструменту высокую прочность, стойкость и производительность.

Алмазные пластины на гальванической связке обеспечивают интенсивный съем металла и могут использоваться для режущей кромки ножа, имеющей существенные повреждения (сколы, замины и т.п). Работают заметно агрессивнее брусков на органической и металлической связках с аналогичным размером зерна. Это достигается за счет выступающих алмазных зерен, в то время как в металлической и органической связке алмазные зерна утоплены в связующее вещество и перемешаны с ним. Концентрация размеров зерна в слое 100%. Пластины на гальванической связке не требуют подготовки к работе (выравнивания, «взбадривания» и т.п.).

В то же время необходимо отметить, что по длительности работы такие бруски будут уступать брускам на других связках из-за тонкого слоя напыления, которое активно стирается в процессе заточки. Также важно учитывать, что при работе такими алмазами по мягким сталям, твердостью до 58 HRC этот тип брусков вырабатывается быстрее, чем при работе по сталям с высокой твердостью. Для продления срока службы применяется напыление в два или три слоя, которое также позволяет работать быстрее и дольше.

Примером таких пластин можно назвать алмазные пластины Blitz.

Металлическая связка

Одной из самых распространенных связок заточного инструмента, является металлическая связка. Она применяется главным образом для соединения абразивов из алмаза и эльбора (нитрита бора). В структуру металлической связки традиционно могут входить различные металлы: вольфрам и кобальт, железо и никель, медь и олово. Абразивные материалы на этой связке обычно обозначаются буквой М и имеют светло-серый оттенок. Основным критерием качества этой связки, является интенсивность ее изнашивания, она должна быть минимальной. Достигается это путем простого повышения твердости связки до максимально возможной. Запекание такой связки обычно происходит при температурах 900-1300 градусов по Цельсию.

Самой популярной металлической связкой на сегодняшний день является связка М2-01, основу которой составляет медь с добавлением 20% олова. Связка М2-01 обладает высокими показателями прочностных свойств, в частности, предел прочности при сжатии составляет 830 МПа, а твердость - 89 HRB (по шкале Бринелля). Данная связка обладает и более высокой прочностью алмазоудержания - усилие вырыва алмазного зерна из этой связки имеет значение - 8,2 Н(ньютона), примерно 0.836 килограмм-сил. Производители активно применяют такие связки при изготовлении брусков с наполнением из порошка на основе натуральных или синтетических алмазов, а также брусков на основе кубического нитрита бора (Эльборов).

В качестве примера может выступать эльборовый брусок премиум класса. Брусок изготовляется из синтетического алмаза, кубического нитрида бора (Эльбора). Объёмное содержание эльборов в бруске 100% с равномерным распределением по всему объему. Это позволяет работать бруском с обоих сторон (бруски монослойные). Геометрия рабочей плоскости с обеих сторон ровная, брусок не нуждается в выравнивании, алмазный слой вскрывается во время работы. Брусок эффективно работает практически по всем видам сталей.

Органическая связка

На сегодняшний день органическая связка является наиболее современной и универсальной. Она обладает целым рядом преимуществ перед металлической и гальванической связками.

Наиболее часто применяются следующие связки:

Связка В1-10, изготовлена из пульвербакелита (фенолформальдегида), с содержанием карбида бора и меди, поэтому имеет красноватый цвет. Предназначена для: обработки твердых сплавов различных марок; заточки и доводки быстрорежущих сталей и сверхтвердых материалов, чистового шлифования закаленных сталей.

Связка В2-01М является улучшенным вариантом В2-01, работает несколько мягче.

Связка OSB – является передовой технологией в производстве Веневского завода алмазного инструмента для брусков на органической связке. С этой связкой используется не алмазный шлифпорошок, а микропорошок марки АСМ, изготовленный из синтетических алмазов нормальной абразивной способности. Отличие связки OSB от других органических связок в том, что в ней не применяется карбид бора. Отсутствие лишних вкраплений посторонних абразивов дает возможность делать более мягкую и тонкую работу. Кроме того, абразивный слой на ней не спекается, а приклеивается к корпусу металлической пластины. Это связка лучше всего подходит для твердых сталей на маленьких углах.

Металлическая связка в эльборовых брусках.

Связка шлифовального инструмента — это связующие вещество, при помощи которого зерна абразивного материала соединяются в массу высокой прочности.Одной из самых распространенных связок, наряду с органической и керамической, является металлическая связка. Она применяется главным образом для соединения абразивов из алмаза и эльбора (искусственного алмаза). В структуру металлической связки традиционно входят различные металлы: вольфрам и кобальт, железо и никель, медь и олово. Абразивные материалы на этой связке обычно обозначаются буквой М и имеют светло-серый оттенок.

Металлическая связка, по своему основному назначению, должна удерживать алмазные зерна на рабочей поверхности инструмента и при этом выдерживать механические и температурные нагрузки. Естественно, основным критерием ее качества, становится интенсивность ее изнашивания, она должна быть минимальной. Достигается это путем простого повышения твердости связки до максимально возможной. Запекание такой связки обычно происходит при температурах 900-1300 градусов. Также большую роль в работе связки играет пластичность, так как связкой необходимо обеспечить полный охват абразивных зерен, без зазоров. Кроме того, эффективность связки зависит и от теплопроводности, которая определяет интенсивность отвода теплового потока и обеспечения минимального нагрева рабочей зоны инструмента. Количество материалов, которые могут дать такие характеристики не велико. Чаще всего встречаются медно-алюминиевые, медно-оловянные и алюминиево-цинковые связки.

Например, в промышленности для шлифовки твердого сплава на повышенных режимах применяются специальные металлические связки М1-01 и М1-06. Это связки алюминиево-цинковые. Кроме двух металлов связка также содержит и медь. Этот сплав имеет очень сложный состав и технологию его плавки. В структуре материала связки присутствуют три фазы: твердый раствор на основе интерметаллида CuAl2, сплав алюминия с цинком и кристаллы кремния. Из-за сложностей изготовления и цены, эта связка не актуальна для целей заточки ножей и практически не применяется при изготовлении заточных брусков.

Наиболее подходящей по составу и качествам для заточки ножей и инструмента, стала связка на основе меди. Медь обладает прежде всего, высокой пластичностью при достаточно высокой твердости и широкой доступности, и выступает в качестве матричного материала для изготовления связок для алмазного инструмента. Однако в чистом виде она в связках не используется, так как, это приводит к очень интенсивному «засаливанию» и, тем самым, к потере режущей способности алмазного слоя, особенно, при заточке и шлифовании твердых сплавов и композитов. Во время обработки твердый сплав образует навалы на боковой поверхности алмазных зерен и налипы (нарост) на вершинах, которые, взаимодействуя со связкой, способствуют развитию «засаливания». Поэтому к меди необходимо добавлять другие материалы, уменьшающие ее негативные качества. Среди таких материалов выступают обычно свинец, никель, бор, но наибольшую популярность получило олово. Именно эти два металла: медь как основа и 20 % олова как добавки, и создали самую популярную металлическую связку М2-01.

М2-01 (предыдущее обозначение - M1), применяется для изготовления алмазного инструмента, рекомендуемого для шлифования твердосплавных изделий, твердосплавного многолезвийного инструмента и его заточки. Структура связки М2-01 системы медь - олово состоит из зерен α-(твердый раствор олова в меди) фазы, между которыми располагаются колонки эвтектоида (сплав, в котором происходит перекристаллизация (полиморфное превращение) с одновременным образованием двух новых фаз), состоящие из смеси δ- и α-фаз. При этом α-фаза отличается сравнительно высокой прочностью и пластичностью. Прочность и пластичность δ-фазы ниже, но эта фаза обладает более высокой твердостью, чем α-фаза. Соотношение между объемами α-фазы и эвтектоида составляет 40:60.

Благодаря указанной структуре, связка М2-01 обладает высокими показателями прочностных свойств, в частности, предел прочности при сжатии составляет 830 МПа, а твердость - 89 HRB (по шкале Бринелля). При этом она имеет достаточно хорошую пластичность и теплопроводность, почти в 2 раза превышающую теплопроводность связки на основе системы медь-алюминий-цинк. Данная связка обладает и более высокой прочностью алмазоудержания - усилие вырыва алмазного зерна из этой связки имеет значение - 8,2 Н(ньютона), примерно 0.836 килограмм-сил. Главным недостатком этой связки является уже указанное ранее быстрое «засаливание» бруска. Но для целей ручной заточки ножей поштучно и в невысоком темпе этот аспект не играет особой роли. Поэтому производители активно применяют такие связки при изготовлении брусков с наполнением из порошка на основе натуральных или синтетических алмазов (Эльборов).

В качестве примера может выступать эльборовый брусок премиум класса. Брусок изготовляется из синтетического алмаза, кубического нитрида бора (Эльбора). Объёмное содержание эльборов в бруске 100% с равномерным распределением по всему объему. Это позволяет работать бруском с обоих сторон (бруски монослойные). Геометрия рабочей плоскости с обеих сторон ровная, брусок не нуждается в выравнивании, рабочий слой вскрывается во время работы. Брусок эффективно работает практически по всем видам сталей, в том числе и сверхтвердым порошковым быстрорезам типа Rex 45 или Maxamet.

Читайте также: