Obraz0030 2

30

1.5.2. Diament polikrystaliczny

Diament (odmiana alotropowa. węgla) jest najtwardszym ze wszystkich materiałów i był od dawna stosowany w narzędziach, chociaż ze względu na wysoki koszt jedynie wtedy, gdy zastosowanie innych materiałów nie było możliwe, np. jako matryce do ciągnienia drutu. Naturalne duże diamenty bywają wykorzystywane w narzędziach skrawających w postaci starannie zorientowanych i przeszlifowanych kryształów' wlutowanych w oprawkę. Narzędziami takimi obrabia się złotą biżuterię oraz bardzo dokładne szkło optyczne. Twardość diamentu zachowywana w wysokiej temperaturze zapewnia mu niezwykłą odporność na ścieranie. Jego główną wadą jest mała wytrzymałość na zginanie -ostra krawędź skrawająca może łatwo ulegać wykruszeniu.

Od wczesnych lat sześćdziesiątych XX wieku przez ogrzewanie grafitu do ok. 1500°C pod bardzo wysokim ciśnieniem są produkowane diamenty syntetyczne. Uzyskane diamenty są zwykle małe (dziesiąte części milimetra). W takiej postaci są wykorzystywane w ściernicach, podobnie jak borazon. Również proszek diamentowy, podobnie jak borazon, może być spiekany z niewielką ilością materiału wiążącego w warunkach zbliżonych do jego wytwarzania. Nazywa się wtedy diamentem polikrystalicznym (PCD). Narzędzia z PCD są podobne do borazonowych. Występują także w postaci płytek z węglików spiekanych pokrytych cienką warstewką PCD. Narzędzia diamentowe są wykorzystywane do toczenia, frezowania, wiercenia i innych sposobów obróbki aluminium, nadeutektycznych stopów aluminium i. krzemu trudno obrabialnych za pomocą węglików spiekanych, stopów miedzi, brązów i mosiądzów. Wykorzystuje się je także do obróbki materiałów niemetalowych mających silne właściwości ścierne, jak tworzywa sztuczne warstwowe czy obwody drukowane, włókna szklane, ceramika. Można nimi obrabiać nawet miększe (zawierające dużo kobaltu) węgliki spiekane. Mimo dużej twardości narzędzia te nie nadają się do obróbki stali ze względu na gwałtowne zużycie. Jest ono spowodowane procesem grafityzacji diamentu w atmosferze w kontakcie z żelazem oraz interakcją diamentu z żelazem (duże powinowactwo węgla i żelaza). Również przy obróbce niklu diament zużywa się szybko i nie jest zalecany do jego obróbki. Grafityzacja diamentu może być również spowodowana przekroczeniem ok. 650 °C przy dostępie powietrza, dlatego nie należy go stosować do obróbki materiałów wytrzymałych, powodujących duże siły, a więc i temperatury skrawania.