(1) Дәнекерлеу сипаттамалары Графит пен алмасты поликристалды дәнекерлеудегі мәселелер керамикалық дәнекерлеудегі мәселелерге өте ұқсас. Металлмен салыстырғанда, дәнекерлеу графит пен алмасты поликристалды материалдарды сулау қиын, ал оның жылу кеңею коэффициенті жалпы құрылымдық материалдардан өте ерекшеленеді. Екеуі де тікелей ауада қыздырылады, ал температура 400 ℃-тан асқан кезде тотығу немесе көміртектену жүреді. Сондықтан вакуумдық дәнекерлеу қолданылуы керек, ал вакуум дәрежесі 10-1 па-дан төмен болмауы керек. Екеуінің де беріктігі жоғары болмағандықтан, дәнекерлеу кезінде жылу кернеуі болса, жарықтар пайда болуы мүмкін. Жылу кеңею коэффициенті төмен дәнекерлеу толтырғыш металын таңдауға тырысыңыз және салқындату жылдамдығын қатаң бақылаңыз. Мұндай материалдардың бетін кәдімгі дәнекерлеу толтырғыш металдарымен ылғалдандыру оңай емес болғандықтан, дәнекерлеу алдында бетті модификациялау (вакуумдық жабын, иондық тозаңдату, плазмалық бүрку және басқа әдістер) арқылы графит және алмас поликристалды материалдарының бетіне қалыңдығы 2,5 ~ 12,5 мкм W, Mo және басқа элементтер қабатын жағуға және олармен сәйкес карбидтер түзуге болады немесе жоғары белсенділіктегі дәнекерлеу толтырғыш металдарын пайдалануға болады.
Графит пен алмастың бөлшектердің өлшемі, тығыздығы, тазалығы және басқа да аспектілері бойынша әртүрлі маркалары бар және әртүрлі дәнекерлеу сипаттамаларына ие. Сонымен қатар, егер поликристалды алмас материалдарының температурасы 1000 ℃-тан асса, поликристалды тозу коэффициенті төмендей бастайды, ал температура 1200 ℃-тан асқанда тозу коэффициенті 50%-дан астамға төмендейді. Сондықтан, алмазды вакуумдық дәнекерлеу кезінде дәнекерлеу температурасы 1200 ℃-тан төмен бақылануы керек, ал вакуум дәрежесі 5 × 10-2Pa-дан төмен болмауы керек.
(2) Пісіруге арналған толтырғыш металды таңдау негізінен пайдалану және беттік өңдеуге негізделген. Ыстыққа төзімді материал ретінде пайдаланылған кезде, жоғары пісіру температурасы және жақсы ыстыққа төзімділігі бар пісіру толтырғыш металын таңдау керек; Химиялық коррозияға төзімді материалдар үшін төмен пісіру температурасы және жақсы коррозияға төзімділігі бар пісіру толтырғыш металдарын таңдау керек. Беттік металлдаудан кейінгі графит үшін жоғары икемділігі және жақсы коррозияға төзімділігі бар таза мыс дәнекерін қолдануға болады. Күміс негізіндегі және мыс негізіндегі белсенді дәнекер графит пен алмасқа жақсы ылғалдану және сұйықтыққа ие, бірақ пісірілген қосылыстың қызмет ету температурасын 400 ℃-тан асыру қиын. 400 ℃ мен 800 ℃ аралығында қолданылатын графит компоненттері мен алмас құралдары үшін әдетте алтын негізі, палладий негізі, марганец негізі немесе титан негізі толтырғыш металдары қолданылады. 800 ℃ мен 1000 ℃ аралығында қолданылатын қосылыстар үшін никель негізіндегі немесе бұрғы негізіндегі толтырғыш металдарды пайдалану керек. Графит компоненттері 1000 ℃ жоғары температурада қолданылған кезде, құрамында молибден, Mo, Ta және көміртекпен карбидтер түзе алатын басқа элементтер бар таза металл толтырғыш металдарды (Ni, PD, Ti) немесе қорытпалы толтырғыш металдарды пайдалануға болады.
Беттік өңдеусіз графит немесе алмас үшін 16-кестедегі белсенді толтырғыш металдарды тікелей дәнекерлеу үшін пайдалануға болады. Бұл толтырғыш металдардың көпшілігі титан негізіндегі екілік немесе үштік қорытпалар болып табылады. Таза титан графитпен күшті әрекеттеседі, ол өте қалың карбид қабатын түзе алады, ал оның сызықтық кеңею коэффициенті графиттен айтарлықтай ерекшеленеді, ол жарықтар тудыруы оңай, сондықтан оны дәнекер ретінде пайдалануға болмайды. Ti-ге Cr және Ni қосу балқу температурасын төмендетіп, керамикамен ылғалдануды жақсарта алады. Ti - негізінен Ti Zr-ден тұратын, TA, Nb және басқа элементтер қосылған үштік қорытпа. Оның сызықтық кеңею коэффициенті төмен, бұл дәнекерлеу кернеуін азайта алады. Негізінен Ti Cu-дан тұратын үштік қорытпа графит пен болатты дәнекерлеуге жарамды, ал қосылыс жоғары коррозияға төзімділікке ие.
16-кесте Графит пен алмасты тікелей дәнекерлеуге арналған дәнекерлеу толтырғыш металдары
(3) Дәнекерлеу процесінде графиттің дәнекерлеу әдістерін екі санатқа бөлуге болады, бірі - беттік металдандырудан кейін дәнекерлеу, ал екіншісі - беттік өңдеусіз дәнекерлеу. Қай әдіс қолданылса да, дәнекерлеуді құрастыру алдында алдын ала өңдеу керек, ал графит материалдарының беттік ластаушы заттары спиртпен немесе ацетонмен сүртіліп тазалануы керек. Беттік металдандыру кезінде графит бетіне плазмалық бүрку арқылы Ni, Cu немесе Ti, Zr немесе молибден дисиликидінің қабаты жағылады, содан кейін дәнекерлеу үшін мыс негізіндегі толтырғыш металл немесе күміс негізіндегі толтырғыш металл қолданылады. Белсенді дәнекерлеумен тікелей дәнекерлеу қазіргі уақытта ең кең таралған әдіс болып табылады. Дәнекерлеу температурасын 16-кестеде көрсетілген дәнекерге сәйкес таңдауға болады. Дәнекерлеуді дәнекерленген қосылыстың ортасына немесе бір ұшына жақын қысуға болады. Термиялық кеңею коэффициенті жоғары металлмен дәнекерлеген кезде белгілі бір қалыңдықтағы Mo немесе Ti аралық буфер қабаты ретінде пайдаланылуы мүмкін. Өтпелі қабат дәнекерлеуді қыздыру кезінде пластикалық деформацияны тудыруы, термиялық кернеуді сіңіруі және графиттің жарылуын болдырмауы мүмкін. Мысалы, Mo графит және хастеллойн компоненттерін вакуумдық дәнекерлеу үшін өтпелі қосылыс ретінде қолданылады. Балқытылған тұздың коррозиясына және сәулеленуіне жақсы төзімді B-pd60ni35cr5 дәнекері қолданылады. Дәнекерлеу температурасы 1260 ℃ және температура 10 минут бойы сақталады.
Табиғи алмасты b-ag68.8cu16.7ti4.5, b-ag66cu26ti8 және басқа да белсенді дәнекерлеушілермен тікелей дәнекерлеуге болады. Дәнекерлеу вакуумда немесе төмен аргон қорғанысында жүргізілуі керек. Дәнекерлеу температурасы 850 ℃-тан аспауы керек және жылдамырақ қыздыру жылдамдығы таңдалуы керек. Дәнекерлеу температурасында ұстау уақыты тым ұзақ болмауы керек (әдетте шамамен 10 секунд). Алмаз және қорытпалы болатты дәнекерлеген кезде, шамадан тыс термиялық кернеуден туындаған алмас түйіршіктерінің зақымдануын болдырмау үшін ауысу үшін пластикалық аралық қабат немесе төмен кеңейетін қорытпа қабатын қосу керек. Өте дәл өңдеуге арналған токарлық құрал немесе бұрғылау құралы дәнекерлеу процесі арқылы жасалады, ол болат корпусына 20 ~ 100 мг ұсақ бөлшектерді алмас дәнекерлейді, ал дәнекерлеу қосылысының беріктігі 200 ~ 250 мПа-ға жетеді.
Поликристалды алмасты жалынмен, жоғары жиілікті немесе вакууммен дәнекерлеуге болады. Металл немесе тасты кесетін гауһар дөңгелек ара дискісі үшін жоғары жиілікті дәнекерлеу немесе жалынмен дәнекерлеу қолданылуы керек. Балқу температурасы төмен Ag Cu Ti белсенді дәнекерлеу толтырғыш металын таңдау керек. Дәнекерлеу температурасы 850 ℃-тан төмен болуы керек, қыздыру уақыты тым ұзақ болмауы керек және салқындату жылдамдығы баяу болуы керек. Мұнай және геологиялық бұрғылауда қолданылатын поликристалды алмас ұштарының жұмыс жағдайлары нашар және үлкен соққы жүктемелеріне төтеп береді. Никель негізіндегі дәнекерлеу толтырғыш металын таңдауға болады және вакуумдық дәнекерлеу үшін аралық қабат ретінде таза мыс фольганы пайдалануға болады. Мысалы, кескіш тістерді қалыптастыру үшін 350 ~ 400 капсула Ф 4,5 ~ 4,5 мм бағаналы поликристалды алмас 35CrMo немесе 40CrNiMo болаттың тесіктеріне дәнекерленеді. Вакуумдық дәнекерлеу қолданылады, вакуум дәрежесі 5 × 10-2Па-дан кем емес, дәнекерлеу температурасы 1020 ± 5 ℃, ұстап тұру уақыты 20 ± 2 мин, ал дәнекерлеу қосылысының ығысу беріктігі 200 мПа-дан жоғары.
Дәнекерлеу кезінде металл бөліктің жоғарғы бөлігіндегі графит немесе поликристалды материалды басуы үшін дәнекерлеудің өзіндік салмағын мүмкіндігінше жинау және орналастыру үшін пайдалану керек. Орналастыру үшін бекіткішті пайдаланған кезде, бекіткіш материалы дәнекерлеудің жылу кеңею коэффициентіне ұқсас материал болуы керек.
Жарияланған уақыты: 2022 жылғы 13 маусым