(1) Хусусиятҳои кафшеркунӣ Мушкилоти марбут ба кафшеркунии поликристаллии графит ва алмос ба мушкилоти кафшеркунии сафолӣ хеле монанданд. Дар муқоиса бо металл, кафшер кардани маводҳои поликристаллии графит ва алмос душвор аст ва коэффитсиенти васеъшавии гармии он аз маводҳои умумии сохторӣ хеле фарқ мекунад. Ин ду мустақиман дар ҳаво гарм карда мешаванд ва вақте ки ҳарорат аз 400 ℃ зиёд мешавад, оксидшавӣ ё карбонизатсия ба амал меояд. Аз ин рӯ, кафшеркунии вакуумӣ бояд истифода шавад ва дараҷаи вакуум набояд аз 10-1pa камтар бошад. Азбаски қувваи ҳарду баланд нест, агар ҳангоми кафшер фишори гармӣ ба амал ояд, метавонад тарқишҳо ба вуҷуд оянд. Кӯшиш кунед, ки металли пуркунандаи кафшеркуниро бо коэффитсиенти пасти васеъшавии гармӣ интихоб кунед ва суръати хунуккуниро қатъиян назорат кунед. Азбаски сатҳи чунин маводҳоро бо металлҳои пуркунандаи оддии кафшерӣ тар кардан осон нест, қабати W, Mo ва дигар унсурҳоро бо ғафсии 2,5 ~ 12,5 мкм дар сатҳи маводҳои поликристаллии графит ва алмос бо роҳи тағир додани сатҳ (пӯшиши вакуумӣ, пошидани ионҳо, пошидани плазма ва дигар усулҳо) пеш аз кафшер кардан ва бо онҳо карбидҳои мувофиқро ташкил додан мумкин аст, ё металлҳои пуркунандаи кафшерии фаъоли баландро истифода бурдан мумкин аст.
Графит ва алмос дараҷаҳои гуногун доранд, ки аз рӯи андозаи зарраҳо, зичӣ, покӣ ва дигар ҷанбаҳо фарқ мекунанд ва хусусиятҳои гуногуни кафшеркунӣ доранд. Ғайр аз ин, агар ҳарорати маводҳои алмосии поликристаллӣ аз 1000 ℃ зиёд бошад, таносуби фарсудашавии поликристаллӣ коҳиш меёбад ва таносуби фарсудашавӣ ҳангоми аз 1200 ℃ зиёд шудан беш аз 50% кам мешавад. Аз ин рӯ, ҳангоми кафшеркунии алмос бо вакуум, ҳарорати кафшеркунӣ бояд аз 1200 ℃ камтар назорат карда шавад ва дараҷаи вакуум набояд аз 5 × 10-2Pa камтар бошад.
(2) Интихоби металли пуркунандаи кафшер асосан ба истифода ва коркарди сатҳ асос ёфтааст. Ҳангоми истифода ҳамчун маводи ба гармӣ тобовар, металли пуркунандаи кафшер бо ҳарорати баланди кафшер ва муқовимати хуби гармӣ интихоб карда мешавад; Барои маводҳои ба зангзании кимиёвӣ тобовар, металлҳои пуркунандаи кафшер бо ҳарорати пасти кафшер ва муқовимати хуби зангзанӣ интихоб карда мешаванд. Барои графит пас аз коркарди металлизатсияи сатҳӣ, кафшери мисии холис бо чандирии баланд ва муқовимати хуби зангзанӣ истифода бурда мешавад. Кафшери фаъоли асоси нуқра ва асоси мис нисбат ба графит ва алмос тарӣ ва моеъияти хуб доранд, аммо ҳарорати хидматрасонии пайванди кафшершуда аз 400 ℃ зиёд нест. Барои ҷузъҳои графит ва асбобҳои алмосӣ, ки дар байни 400 ℃ ва 800 ℃ истифода мешаванд, одатан металлҳои пуркунандаи асоси тиллоӣ, асоси палладий, асоси марганец ё асоси титан истифода мешаванд. Барои пайвандҳое, ки дар байни 800 ℃ ва 1000 ℃ истифода мешаванд, металлҳои пуркунандаи асоси никел ё асоси пармакунӣ истифода мешаванд. Вақте ки компонентҳои графитӣ дар ҳарорати аз 1000°C боло истифода мешаванд, металлҳои пуркунандаи металли холис (Ni, PD, Ti) ё металлҳои пуркунандаи хӯлаи дорои молибден, Mo, Ta ва дигар унсурҳое, ки метавонанд бо карбон карбидҳо ташкил кунанд, метавонанд истифода шаванд.
Барои графит ё алмос бе коркарди сатҳӣ, металлҳои пуркунандаи фаъол дар ҷадвали 16 метавонанд барои кафшери мустақим истифода шаванд. Аксари ин металлҳои пуркунанда хӯлаҳои дуӣ ё сеҷониба дар асоси титан мебошанд. Титани холис бо графит, ки метавонад қабати хеле ғафси карбидро ташкил диҳад, сахт реаксия мекунад ва коэффитсиенти васеъшавии хаттии он аз графит, ки ба осонӣ тарқишҳо ба вуҷуд меоранд, хеле фарқ мекунад, аз ин рӯ онро ҳамчун кафшер истифода бурдан мумкин нест. Илова кардани Cr ва Ni ба Ti метавонад нуқтаи обшавиро коҳиш диҳад ва таршавиро бо сафол беҳтар кунад. Ti як хӯлаи сеҷониба аст, ки асосан аз Ti Zr иборат аст ва бо илова кардани TA, Nb ва дигар унсурҳо. Он дорои коэффитсиенти пасти васеъшавии хаттӣ мебошад, ки метавонад фишори кафшерро кам кунад. Хӯлаи сеҷониба, ки асосан аз Ti Cu иборат аст, барои кафшери графит ва пӯлод мувофиқ аст ва пайванд муқовимати баланди зангзанӣ дорад.
Ҷадвали 16 Пайвандкунии металлҳои пуркунанда барои Пайвандкунии мустақими графит ва алмос
(3) Раванди кафшеркунӣ Усулҳои кафшеркунии графитро ба ду категория тақсим кардан мумкин аст: яке кафшеркунӣ пас аз металлизатсияи сатҳӣ ва дигаре кафшеркунӣ бе коркарди сатҳӣ. Новобаста аз он ки кадом усул истифода мешавад, кафшер бояд пеш аз васлкунӣ пешакӣ коркард карда шавад ва ифлоскунандаҳои сатҳӣ бо спирт ё ацетон тоза карда шаванд. Дар сурати кафшеркунии сатҳӣ, қабати Ni, Cu ё қабати Ti, Zr ё дисилисиди молибден бояд бо пошидани плазма ба сатҳи графит пӯшонида шавад ва сипас металли пуркунандаи асоси мис ё металли пуркунандаи асоси нуқра барои кафшер истифода мешавад. Кафшеркунии мустақим бо кафшери фаъол айни замон усули маъмултарин аст. Ҳарорати кафшеркуниро мувофиқи кафшери дар ҷадвали 16 овардашуда интихоб кардан мумкин аст. Кафшерро метавон дар мобайни пайванди кафшершуда ё дар наздикии як нӯг фишурд кард. Ҳангоми кафшеркунӣ бо металле, ки коэффитсиенти калони васеъшавии гармӣ дорад, Mo ё Ti бо ғафсии муайян метавонад ҳамчун қабати буферии миёна истифода шавад. Қабати гузариш метавонад ҳангоми гармкунии кафшер деформатсияи пластикӣ ба вуҷуд орад, фишори гармиро ҷаббида гирад ва аз шикастани графит пешгирӣ кунад. Масалан, Mo ҳамчун пайванди гузариш барои кафшери вакуумии ҷузъҳои графит ва хастеллойн истифода мешавад. Кафшери B-pd60ni35cr5 бо муқовимати хуб ба зангзанӣ ва радиатсияи намаки гудохта истифода мешавад. Ҳарорати кафшер 1260 ℃ аст ва ҳарорат 10 дақиқа нигоҳ дошта мешавад.
Алмоси табииро метавон мустақиман бо b-ag68.8cu16.7ti4.5, b-ag66cu26ti8 ва дигар кафшерҳои фаъол кафшер кард. Кафшер бояд таҳти вакуум ё муҳофизати пасти аргон анҷом дода шавад. Ҳарорати кафшер набояд аз 850 ℃ зиёд бошад ва суръати гармкунии тезтар бояд интихоб карда шавад. Вақти нигоҳдорӣ дар ҳарорати кафшер набояд хеле дароз бошад (одатан тақрибан 10 сония), то ки дар интерфейси он пайдоиши қабати тикии пайваста пешгирӣ карда шавад. Ҳангоми кафшер кардани алмос ва пӯлоди хӯлаӣ, қабати байни пластикӣ ё қабати хӯлаи васеъшавии паст бояд барои гузариш илова карда шавад, то аз осеби донаҳои алмос, ки аз фишори аз ҳад зиёди гармӣ ба вуҷуд меоянд, пешгирӣ карда шавад. Асбоби гардиш ё асбоби дилгиркунанда барои коркарди ултра дақиқ бо роҳи раванди кафшер истеҳсол карда мешавад, ки 20 ~ 100 мг алмоси зарраҳои хурдро ба бадани пӯлод кафшер мекунад ва қуввати пайванди кафшер ба 200 ~ 250mpa мерасад.
Алмоси поликристаллиро бо истифода аз аланга, басомади баланд ё вакуумӣ кафшер кардан мумкин аст. Барои буридани металл ё санг бо теғи арраи даврашакли алмосӣ кафшери басомади баланд ё кафшери алангаӣ бояд истифода шавад. Металли пуркунандаи кафшери фаъоли Ag Cu Ti бо нуқтаи обшавии паст интихоб карда шавад. Ҳарорати кафшер бояд аз 850 ℃ пасттар назорат карда шавад, вақти гармкунӣ набояд хеле дароз бошад ва суръати хунуккунии суст истифода шавад. Лаҷомҳои алмоси поликристаллӣ, ки дар пармакунии нафт ва геологӣ истифода мешаванд, шароити кори бад доранд ва бори вазнини таъсирро таҳаммул мекунанд. Металли пуркунандаи кафшери никелиро метавон интихоб кард ва фолгаи мисии холисро ҳамчун қабати байниҳамдигарӣ барои кафшери вакуумӣ истифода бурдан мумкин аст. Масалан, алмоси поликристаллии 350 ~ 400 капсула Ф 4.5 ~ 4.5 мм сутуншакл ба сӯрохиҳои пӯлоди 35CrMo ё 40CrNiMo кафшер карда мешавад, то дандонҳои бурандаро ташкил диҳад. Кафшеркунии вакуумӣ қабул карда мешавад ва дараҷаи вакуум на камтар аз 5 × 10-2Pa, ҳарорати кафшеркунӣ 1020 ± 5 ℃, вақти нигоҳдорӣ 20 ± 2 дақиқа ва қувваи буриши пайванди кафшеркунӣ аз 200 мПа зиёд аст.
Ҳангоми кафшеркунӣ, вазни худии пайванди кафшерӣ бояд барои васлкунӣ ва ҷойгиркунӣ то ҳадди имкон истифода шавад, то қисми металлӣ маводи графитӣ ё поликристаллиро дар қисми болоӣ пахш кунад. Ҳангоми истифодаи арматура барои ҷойгиркунӣ, маводи арматура бояд маводе бошад, ки коэффитсиенти васеъшавии гармӣ ба коэффитсиенти кафшер монанд аст.
Вақти нашр: 13 июни соли 2022