हीरे के औजारों में मैंगनीज क्यों मिलाया जाता है?

हीरे के औजारों में मैंगनीज क्यों मिलाया जाता है?

हीरे के औजारों में, धातु बाइंडर (मैट्रिक्स) का कार्य हीरे के कणों को बनाए रखना और उपयोग के दौरान उचित दर पर घिसना है, जिससे ताजे हीरे के काटने वाले किनारों का निरंतर संपर्क सुनिश्चित होता है। यद्यपि मैंगनीज का उपयोग आमतौर पर मिश्रधातु तत्व के रूप में कम मात्रा में किया जाता है, यह तांबा, लोहा, टंगस्टन और टंगस्टन कार्बाइड पर आधारित बाइंडर प्रणालियों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। मैंगनीज जोड़ने का प्राथमिक उद्देश्य हीरे को नुकसान पहुंचाए बिना या अन्य मैट्रिक्स प्रदर्शन मेट्रिक्स से समझौता किए बिना सिंटरिंग विशेषताओं, इंटरफेशियल बॉन्डिंग और यांत्रिक गुणों में सुधार करना है।

(मैंगनीज तत्व)

 

 

I. कॉपर आधारित बाइंडर चरणों के सिंटरिंग तापमान को उल्लेखनीय रूप से कम करना

मैंगनीजइसका गलनांक 1246 डिग्री है और इसमें लोहे की तुलना में उच्च कठोरता और ताकत है। यह तांबे के साथ अच्छी पारस्परिक घुलनशीलता प्रदर्शित करता है; विशेष रूप से, 33.7% मैंगनीज सामग्री वाले Cu -Mn मिश्र धातु का गलनांक केवल 871 डिग्री होता है। यह विशेषता मैंगनीज को तांबे आधारित बाइंडर चरणों के सिंटरिंग तापमान को काफी कम करने की अनुमति देती है।

हीरे के औजारों के लिए, सिंटरिंग तापमान कम करने से कई फायदे मिलते हैं:

1. उच्च तापमान पर हीरे के ग्रेफाइटाइजेशन, ऑक्सीकरण, या थर्मल क्षति के जोखिम को कम करना;
2. ऊर्जा की खपत कम करना और प्रक्रिया लागत में सुधार लाना{{0}प्रभावशीलता;
3. सघन और अधिक समान मैट्रिक्स माइक्रोस्ट्रक्चर के निर्माण की सुविधा।

इसलिए, तांबे आधारित बाइंडरों में उचित मात्रा में मैंगनीज मिलाने से कम तापमान पर प्रभावी सिंटरिंग सक्षम हो जाती है, जिससे मैट्रिक्स घनत्व के साथ हीरे की सुरक्षा संतुलित हो जाती है।

 

द्वितीय. तांबे की वेटेबिलिटी में सुधार-कंकाल सामग्री और हीरों पर आधारित बाइंडर्स

मैंगनीज कंकाल सामग्री और हीरे के संबंध में तांबे आधारित बाइंडरों की अस्थिरता को बढ़ाता है। बेहतर वेटेबिलिटी तरल बाइंडर चरण को सिंटरिंग के दौरान कंकाल के कणों और हीरों की सतहों पर अधिक प्रभावी ढंग से फैलने की अनुमति देती है, जिसके परिणामस्वरूप ठंडा होने पर एक सख्त इंटरफेशियल बंधन बनता है। यह सीधे तौर पर हीरे की मैट्रिक्स की अवधारण को मजबूत करता है, उपयोग के दौरान समय से पहले हीरे के नुकसान को कम करता है और इस तरह उपकरण के जीवन को बढ़ाता है और काटने की स्थिरता को बढ़ाता है।

 

तृतीय. आयरन के साथ अच्छी अनुकूलता, आयरन आधारित बाइंडर्स के लिए उपयुक्त

मैंगनीज लोहे के साथ भी उत्कृष्ट अनुकूलता प्रदर्शित करता है। आयरन आधारित बॉन्ड मैट्रिसेस में मैंगनीज मिलाने से निम्नलिखित लाभ मिलते हैं:

1. मैंगनीज लोहे के साथ एक संस्थागत ठोस घोल बनाता है, जिसके परिणामस्वरूप ठोस घोल मजबूत होता है जिससे मैट्रिक्स की ताकत और कठोरता बढ़ जाती है;
2. यह भंगुरता को कम करते हुए लौह आधारित मैट्रिक्स की प्लास्टिसिटी में मामूली सुधार करता है;
3. मैंगनीज ऑक्सीजन को बांधने का काम करता है, जिससे लौह आधारित बंधन की सिंटरिंग प्रक्रिया के दौरान ऑक्सीकरण संबंधी समस्याएं कम हो जाती हैं।

नतीजतन, लौह आधारित प्रणालियों के भीतर, मैंगनीज न केवल एक मजबूत तत्व के रूप में बल्कि एक सहायक डीऑक्सीडाइजिंग और सख्त एजेंट के रूप में भी कार्य करता है।

 

चतुर्थ. डीऑक्सीडाइजिंग प्रभाव, विशेष रूप से एल्यूमीनियम और सिलिकॉन के साथ महत्वपूर्ण सहक्रियात्मक परिणामों के साथ

मैंगनीज में अंतर्निहित डीऑक्सीडाइजिंग गुण होते हैं। एल्यूमीनियम (अल) और सिलिकॉन (सी) के साथ मौजूद होने पर इसकी डीऑक्सीडाइजिंग क्षमता नाटकीय रूप से बढ़ जाती है। हीरे के औजारों की सिन्टरिंग के दौरान, ऑक्सीजन की उपस्थिति से मैट्रिक्स के भीतर ऑक्साइड समावेशन और सरंध्रता का निर्माण हो सकता है, साथ ही इंटरफेसियल कमजोर हो सकता है। मैंगनीज की डीऑक्सीडाइजिंग क्रिया मैट्रिक्स को शुद्ध करने, सिंटरिंग गुणवत्ता में सुधार करने और मैट्रिक्स घनत्व और यांत्रिक गुणों दोनों को बढ़ाने में मदद करती है।

 

 

V. प्रभाव भार को झेलने के लिए कठोरता और पहनने के प्रतिरोध में सुधार

उच्च -मैंगनीज मिश्रधातुएं आमतौर पर बेहतर कठोरता और घिसावट प्रतिरोध प्रदर्शित करती हैं। इसलिए, उच्च मैंगनीज सामग्री वाले हीरे के उपकरण ऑपरेशन के दौरान प्रभाव भार का सामना करने में सक्षम हैं। यह प्रभाव प्रतिरोध विशेष रूप से बाधित कटाई, भारी पीसने या ड्रिलिंग से जुड़े अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले उपकरणों के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह मैट्रिक्स क्रैकिंग और समय से पहले हीरे के नुकसान को कम करने में मदद करता है।

 

VI. मैंगनीज की सीमाएँ और उपयोग के लिए विचार

उपरोक्त फायदों के बावजूद, हीरे के औजारों में मैंगनीज के उपयोग को कुछ महत्वपूर्ण सीमाओं के कारण सख्त नियंत्रण की आवश्यकता होती है:

1. मैंगनीज पाउडर आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है और एक बार ऑक्सीकृत होने के बाद इसे कम करना मुश्किल होता है। इससे पाउडर भंडारण, मिश्रण और सिंटरिंग जटिल हो जाती है और ऑक्साइड अशुद्धियाँ आने का खतरा बढ़ जाता है।
2. उच्च तापमान पर, मैंगनीज हीरे के रेखांकन को बढ़ावा देता है। यह हीरे को नुकसान पहुंचाता है, जिससे उपकरण का काटने का प्रदर्शन और सेवा जीवन कम हो जाता है।
3. मैंगनीज बॉन्ड मैट्रिक्स की तापीय और विद्युत चालकता को कम करता है। यह उन उपकरणों के लिए हानिकारक हो सकता है जिनके लिए कुशल ताप अपव्यय या विद्युत चालकता की आवश्यकता होती है।

इन कारणों से, मैंगनीज का उपयोग आमतौर पर व्यावहारिक फॉर्मूलेशन डिजाइन में सावधानी के साथ किया जाता है:

• इसे आम तौर पर कॉपर आधारित बाइंडर चरण के सिंटरिंग तापमान को कम करने और कंकाल चरण के साथ संबंध बढ़ाने के लिए डब्ल्यू {{0} आधारित या डब्ल्यूसी - आधारित फॉर्मूलेशन में जोड़ा जाता है;
• हीरे और मैट्रिक्स के गुणों से महत्वपूर्ण समझौता करने से बचने के लिए खुराक आमतौर पर 5% से अधिक नहीं होती है;
• इसे कभी-कभी ऑक्सीजन को हटाने, लचीलेपन में मामूली सुधार करने और संस्थागत ठोस समाधान के निर्माण के माध्यम से मैट्रिक्स को मजबूत करने के लिए लौह आधारित बाइंडर्स में भी जोड़ा जाता है।

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निष्कर्ष
हीरे के औजारों में मैंगनीज मिलाने से मुख्य रूप से तांबे आधारित बाइंडर चरणों के सिंटरिंग तापमान को कम करने, कंकाल सामग्री और हीरे के साथ वेटेबिलिटी में सुधार, ऑक्सीजन को साफ करने और ठोस घोल को मजबूत बनाने की क्षमता का लाभ मिलता है। इसके अतिरिक्त, मैंगनीज मैट्रिक्स की कठोरता और पहनने के प्रतिरोध को बढ़ाता है, जिससे उपकरण प्रभाव भार को बेहतर ढंग से झेलने में सक्षम होता है।

 

हालाँकि, क्योंकि मैंगनीज आसानी से ऑक्सीकरण करता है, उच्च तापमान पर हीरे के ग्रेफाइटाइजेशन को बढ़ावा दे सकता है, और मैट्रिक्स की तापीय और विद्युत चालकता को कम कर सकता है, इसका उपयोग सख्ती से सीमित है {{0}आमतौर पर 5% से अधिक नहीं {{2}और यह काफी हद तक विशिष्ट प्रणालियों जैसे डब्ल्यू {{3} आधारित या डब्ल्यूसी - आधारित फॉर्मूलेशन तक ही सीमित है। मैंगनीज का विवेकपूर्ण उपयोग हीरे की सुरक्षा, सिंटरिंग गुणवत्ता में सुधार और उपकरण के समग्र प्रदर्शन को बढ़ाने के बीच एक इष्टतम संतुलन की अनुमति देता है।