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洛氏金剛石壓頭要達(dá)到堅(jiān)固抗用的標(biāo)準(zhǔn)，需要在材料科學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝三個(gè)層面實(shí)現(xiàn)協(xié)同優(yōu)化。好質(zhì)量的壓頭在正常使用條件下可完成過(guò)10萬(wàn)次測(cè)試而不出現(xiàn)明顯磨損。
選用無(wú)瑕疵的金剛石或高溫高壓合成單晶，雜質(zhì)含量低于50ppm，確保材料本身具有高的硬度和熱導(dǎo)率。晶體取向嚴(yán)格沿或晶面切割，使硬晶面與受力方向保持一致。區(qū)域采用多級(jí)拋光工藝，表面粗糙度控制在Ra≤0.02μm，消微觀裂紋源。
120°圓錐角公差嚴(yán)格控制在±0.05°范圍內(nèi)，錐面直線度誤差≤0.001mm。錐頂經(jīng)處理形成半徑為0.2±0.05mm的球形端面，既保證壓痕清晰度又分散應(yīng)力。金剛石與硬質(zhì)合金柄部采用階梯式鑲嵌結(jié)構(gòu)，配合真空釬焊技術(shù)，剪切強(qiáng)度超過(guò)300MPa。
通過(guò)離子注入技術(shù)在金剛石表面形成3-5μm的壓縮應(yīng)力層，將抗沖擊能力提升40%。采用類金剛石碳涂層作為保護(hù)層，硬度達(dá)到HV4000以上，摩擦系數(shù)降至0.1以下。所有棱線進(jìn)行微倒圓處理，半徑控制在0.3-0.5μm。
每批次壓頭均通過(guò)30萬(wàn)次循環(huán)加載測(cè)試，壓痕對(duì)角線變化率不過(guò)1%。定期抽樣進(jìn)行X射線晶體完整性檢測(cè)，確保無(wú)內(nèi)部缺陷。這些綜合措施使好質(zhì)量洛氏金剛石壓頭在嚴(yán)格按規(guī)程使用的條件下，使用壽命可達(dá)5年以上。
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