預合金粉末作為鉆頭胎體對金剛石的把持力的優勢 |
采用預合金粉末作為鉆頭胎體的粘結劑,與機械混合單金屬粉末相比,預合金粉末作為鉆頭胎體對金剛石的把持力有如下優勢
國內的金剛石鉆頭經常出現包鑲不理想,導致金剛石脫落的現象,目前普遍采用的辦法是在胎體中添加少量的鉻或者鈦等,因為鉻、鈦等都是強碳化物形成元素,當他們與金剛石接觸時,在金剛石與鉻粉、鈦粉之間形成薄薄的一層Cr3C2或TiC,使鉻、鈦粉既與金剛石有一定的結合力,又與合金胎體保持一定的結合力,從而提高胎體合金對金剛石的把持力。但是由于鉻粉、鈦粉在胎體合金中本身就是一種松散的結合,因而用添加鉻粉、鈦粉的方法來提高胎體對金剛石的把持力效果有限,沒能從根本上解決胎體合金對金剛石的包鑲問題。*根本的途徑就是要解決好胎體合金與金剛石之間的潤濕角問題。
眾所周知,硬質合金之所以用鈷作為粘結金屬,就是因為高溫下鈷與碳化鎢的潤濕角為0o,因此合格的硬質合金產品很少出現碳化鎢脫落現象,即鈷已牢固地把持住了碳化鎢顆粒。
對于金剛石而言,沒有任何單質金屬對金剛石的潤濕角為0o,鈷對金剛石的潤濕角為45~55o,銅對金剛石的潤濕角為145o,因此從潤濕角也能解釋為什么機械混合但金屬粉末燒結的鉆頭胎體對金剛石的把持力不大。但如果制成預合金粉末后,則預合(he)金(jin)與金(jin)剛(gang)石的潤濕(shi)角可以(yi)通過調整合(he)金(jin)粉末的成分(fen)來降低,如Cu-Sn合(he)金(jin)中加鉻(ge)粉、鈦粉,可以(yi)使(shi)潤濕(shi)角接(jie)近0o。由于預合(he)金(jin)粉末具有單一(yi)熔點,因此在燒(shao)結溫度下能夠(gou)以(yi)液(ye)相形式完(wan)全浸濕(shi)金(jin)剛(gang)石,故(gu)使(shi)粘結金(jin)屬對(dui)金(jin)剛(gang)石的把持力(li)(包鑲(xiang)強度)大為提高(gao)。