摘要 通過增加鈷、鎳、鉻、鈦的比例可以提高胎體對金剛石的把持力，從而達到提高金剛石工具壽命的目的，但是過硬的胎體降低工具的切削效率。為解決壽命和效率的矛盾，采用預合金粉(fen)末替代單(dan)質金(jin)(jin)(jin)屬粉(fen)加入胎(tai)體粉(fen)中(zhong)熱壓燒結，使得胎(tai)體粉(fen)和金(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)顆粒之間形(xing)(xing)成釬焊連接。簡述(shu)了(le)金(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)工(gong)具中(zhong)人造(zao)金(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)的(de)(de)存(cun)在狀態，分析了(le)金(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)從出(chu)刃、刻劃、切削、磨損、暴露(lu)、破(po)碎到脫落的(de)(de)使用壽(shou)命過程(cheng)，指出(chu)工(gong)具使用中(zhong)大量的(de)(de)金(jin)(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)并非磨損失效(xiao)，而是以破(po)碎、脫落形(xing)(xing)式流失。

　　預合金粉末中含有強碳化物形成元素，預合金粉(fen)與金(jin)剛(gang)石(shi)的親和力強，在燒結(jie)過(guo)程中可以(yi)實現胎體(ti)與金(jin)剛(gang)石(shi)的釬接(jie)，使金(jin)剛(gang)石(shi)的出(chu)刃(ren)高度(du)(du)大大提(ti)高；預合金(jin)粉(fen)的熔化溫(wen)(wen)度(du)(du)區間與燒結(jie)溫(wen)(wen)度(du)(du)相匹(pi)配，避免了(le)刀頭的毛刺、飛邊，減小裂紋發(fa)生傾向。

　　使用(yong)預(yu)合(he)金(jin)粉末(mo)作(zuo)為金(jin)剛石工(gong)具胎(tai)體(ti)的(de)(de)結合(he)劑，易于(yu)調整胎(tai)體(ti)性能(neng)，使之更適宜于(yu)加工(gong)對(dui)象，同時(shi)由于(yu)預(yu)合(he)金(jin)是預(yu)先熔煉成(cheng)(cheng)合(he)金(jin)，然后猜制成(cheng)(cheng)粉末(mo)的(de)(de)，所以每顆粉末(mo)中都包含了(le)組(zu)成(cheng)(cheng)合(he)金(jin)的(de)(de)各種金(jin)屬元(yuan)素(su)，這比(bi)機械混合(he)多(duo)種單質金(jin)屬粉末(mo)要均勻、可靠的(de)(de)多(duo)。

　　預(yu)合金(jin)(jin)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)的(de)主要特(te)性(xing)有：預(yu)合金(jin)(jin)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)熔(rong)化(hua)區間窄(zhai)，在一定燒結溫度下應(ying)能(neng)剛(gang)好濕潤金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)，而在壓(ya)(ya)力作用下又能(neng)流動(dong)；在熱壓(ya)(ya)過程(cheng)中，預(yu)合金(jin)(jin)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)熔(rong)化(hua)為液態(tai)與骨架金(jin)(jin)屬(shu)反應(ying)，有利于增強胎體的(de)力學性(xing)能(neng)，又不(bu)會形(xing)成低(di)熔(rong)脆性(xing)相；在金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)工具(ju)正常的(de)工作溫度下，預(yu)合金(jin)(jin)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)不(bu)會重熔(rong)或形(xing)變(bian)，保證了(le)粘結層能(neng)夠承受胎體中硬質(zhi)顆粒（骨架成分和金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)）傳給它的(de)應(ying)力而不(bu)產生變(bian)形(xing)或松動(dong)；預(yu)合金(jin)(jin)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)中不(bu)含(han)易(yi)揮(hui)發(fa)和易(yi)氧化(hua)單質(zhi)元素，采用預(yu)合金(jin)(jin)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)制(zhi)造的(de)金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)工具(ju)，提高了(le)胎體的(de)致密性(xing)和均勻性(xing)，從(cong)而改善了(le)胎體的(de)磨損狀態(tai)。

　　釬焊連接可以提高金剛石燒結體的使用壽命。預合金粉末(mo)對金(jin)(jin)剛石(shi)的釬焊連接是(shi)基于在金(jin)(jin)剛石(shi)上形成碳(tan)化物的條(tiao)件下的，但是(shi)碳(tan)化物的形成是(shi)一個原子擴(kuo)散遷移(yi)的緩慢(man)過程，需要在一定(ding)的溫(wen)度(du)下保(bao)持較(jiao)長時間，為了實現(xian)這(zhe)種擴(kuo)散，金(jin)(jin)剛石(shi)燒結體必須采用是(shi)熱壓(ya)燒結或者冷壓(ya)--真空燒結工藝。

　　金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)工(gong)具(ju)熱(re)(re)壓(ya)(ya)時(shi)(shi)，需要一定的(de)溫度(du)(du)、壓(ya)(ya)力(li)和時(shi)(shi)間，其目的(de)就是胎(tai)(tai)體材料中復雜銅(tong)合(he)金(jin)(jin)中的(de)碳(tan)化物(wu)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)元素（鉻、釩、鈦(tai)等(deng)）與金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)界面形(xing)(xing)(xing)成(cheng)極薄的(de)碳(tan)化物(wu)，這樣就產生了(le)金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)與金(jin)(jin)屬胎(tai)(tai)體的(de)擴散釬(han)焊結合(he)。在空氣中鉻、鈦(tai)、釩容(rong)易氧化失去(qu)作用，結合(he)劑中的(de)鐵、鈷、鎳元素容(rong)易引發金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)石(shi)墨化，所(suo)以必須(xu)采用真空熱(re)(re)壓(ya)(ya)或氣保護熱(re)(re)壓(ya)(ya)。國內(nei)外大(da)量(liang)(liang)研究表明：金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)碳(tan)化物(wu)的(de)*低溫度(du)(du)是620℃，而(er)人造(zao)金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)在760℃開始（即使(shi)在真空條(tiao)(tiao)件下(xia)），也會出現不同程度(du)(du)的(de)強(qiang)度(du)(du)下(xia)降。所(suo)以在滿足(zu)釬(han)焊連接條(tiao)(tiao)件的(de)前提下(xia)，盡量(liang)(liang)避(bi)免金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)品質(zhi)下(xia)降，選取(qu)合(he)理的(de)熱(re)(re)壓(ya)(ya)溫度(du)(du)和時(shi)(shi)間是關(guan)鍵技術。

　　①數字越大表示濕(shi)潤(run)性越好或壽命越長。

　　分析表1可以看出：低溫(wen)長(chang)時間熱壓(ya)的(de)刀頭的(de)使用(yong)壽命(ming)長(chang)于(yu)高(gao)溫(wen)快速熱壓(ya)；含(han)鉻、鈦、釩和含(han)鉻、鋯的(de)預合(he)金粉(fen)末(mo)對金剛石的(de)潤濕性較好。與之相應(ying)的(de)金剛石的(de)使用(yong)壽命(ming)長(chang)。

　　釬焊連接(jie)可(ke)以提高金(jin)剛石燒結(jie)體的(de)鋒(feng)利度(du)(du)。在(zai)傳統的(de)金(jin)剛石胎體配方中，鋒(feng)利度(du)(du)和使用壽(shou)命是矛(mao)盾的(de)，即(ji)壽(shou)命長的(de)制(zhi)品鋒(feng)利度(du)(du)差，鋒(feng)利度(du)(du)好(hao)的(de)制(zhi)品使用壽(shou)命較短。采用粉狀釬料形式的(de)預合金(jin)粉作粘(zhan)結(jie)劑可(ke)以有效解決(jue)這對(dui)矛(mao)盾。

　　眾所(suo)周知(zhi)，金剛(gang)石(shi)(shi)(shi)外(wai)露越高，金剛(gang)石(shi)(shi)(shi)工(gong)(gong)具越鋒(feng)利(li)，金剛(gang)石(shi)(shi)(shi)出刃高度是(shi)自身高度的40%時(shi)，金剛(gang)石(shi)(shi)(shi)*鋒(feng)利(li)。在(zai)實際(ji)工(gong)(gong)作(zuo)過程中，在(zai)金剛(gang)石(shi)(shi)(shi)工(gong)(gong)具*鋒(feng)利(li)的時(shi)候，由于胎(tai)體(ti)對金剛(gang)石(shi)(shi)(shi)的把持(chi)力不夠(gou)，金剛(gang)石(shi)(shi)(shi)顆(ke)粒卻(que)(que)*容易脫落(luo)。在(zai)機(ji)械混合粉(fen)末體(ti)系中，為了(le)追求鋒(feng)利(li)度，常常人為弱化(hua)胎(tai)體(ti)，其結果就是(shi)鋒(feng)利(li)度提高了(le)，但是(shi)使用壽命卻(que)(que)降低了(le)。

　　在(zai)使用(yong)預合金(jin)(jin)粉提(ti)高(gao)金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)刀頭性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)情(qing)況(kuang)下，如果把胎(tai)體(ti)(ti)粉對(dui)金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)的(de)(de)包鑲結合提(ti)升(sheng)為冶金(jin)(jin)結合，也(ye)就(jiu)是將金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)顆粒釬(han)焊到胎(tai)體(ti)(ti)材料上，增加胎(tai)體(ti)(ti)材料對(dui)金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)的(de)(de)連接力(li)，則可(ke)以對(dui)金(jin)(jin)剛(gang)石(shi)工具的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)產生質的(de)(de)轉變(bian)，使用(yong)壽命和工作中的(de)(de)承載能(neng)力(li)等技術(shu)指標會得到同步提(ti)高(gao)。

　　參考文獻

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