Le diamant polycristallin (PCD) thermiquement stable est un matériau d'outil essentiel dans la fabrication haut de gamme, et sa stabilité des performances affecte directement la qualité de l'usinage et l'efficacité de la production. Étant donné que la synthèse du matériau et son traitement ultérieur peuvent être affectés par des différences de distribution de composition, de force de liaison interfaciale et de traitements de stabilité thermique, il est essentiel d'établir un processus de test scientifique et rigoureux pour garantir sa conformité aux exigences de l'application. Un processus de test complet identifie non seulement les défauts potentiels, mais fournit également un support de données pour les améliorations ultérieures du processus.
L'inspection commence généralement par une première inspection visuelle. À l'aide d'un stéréomicroscope ou d'un système d'imagerie à haute résolution, la surface de l'outil est inspectée visuellement, en se concentrant sur la présence de fissures évidentes, d'écaillage, de pelage du revêtement et d'adhérence de corps étrangers. Cette étape vise à éliminer les défauts de fabrication visuellement perceptibles et à définir la plage des mesures de précision ultérieures.
Ensuite, les dimensions géométriques et les tolérances de forme et de position sont vérifiées. À l'aide d'une machine à mesurer tridimensionnelle de haute précision ou d'un micromètre numérique, les dimensions clés telles que le rayon de coupe, la longueur totale de l'outil et la position des trous de montage sont vérifiées élément par élément pour garantir la conformité aux spécifications de conception. Pour les outils de coupe qui nécessitent de conserver un profil d'arête de coupe spécifique, une numérisation du profil doit être effectuée pour vérifier l'adéquation avec le modèle de conception, évitant ainsi l'accumulation d'erreurs d'usinage causées par des écarts dimensionnels.
L'analyse de la microstructure et de la composition des phases est une étape essentielle dans l'évaluation de la stabilité thermique. La microscopie électronique à balayage (MEB) est utilisée pour observer l'arrangement et les caractéristiques des joints de grains des grains de diamant, combinée à la spectroscopie à dispersion d'énergie (EDS) pour confirmer l'uniformité de la distribution des éléments, ce qui peut déterminer si le processus de frittage est suffisant et la qualité de la liaison interfaciale. La diffraction des rayons X - (DRX) est utilisée pour détecter la rétention de la phase diamant, garantissant qu'aucun pic de graphitisation significatif n'apparaît après le traitement de stabilité thermique, vérifiant ainsi la fiabilité structurelle du matériau à haute température.
Les tests de performances thermiques sont une étape importante pour vérifier sa résistance à la température. L'analyse calorimétrique différentielle (DSC) ou les tests de friction et d'usure à haute température peuvent être utilisés pour déterminer la température de début de décomposition thermique et le taux de rétention de la résistance à l'usure du matériau sous des vitesses de chauffage et des conditions de charge spécifiques, quantifiant ainsi ses performances de stabilité thermique dans des conditions de travail réelles. Pour les outils de coupe devant résister à des charges d’impact, les tests de résistance aux chocs peuvent également être utilisés pour évaluer le niveau synergique de stabilité thermique et de ténacité mécanique.
Enfin, les résultats des tests doivent être compilés et jugés pour former un rapport de test traçable, et des plans de retouche ou de mise au rebut doivent être formulés pour les éléments-non conformes. Ce processus de test standardisé améliore non seulement la contrôlabilité de la qualité du PCD de stabilité thermique, mais fournit également une solide garantie pour une utilisation sûre par les utilisateurs dans des environnements de traitement difficiles.
