采用預合金技術(shù)實現(xiàn)金剛石的釬焊連接
2020-07-07
從1954年人造金剛石誕生起始，金剛石工具的應用日益廣泛，其中，石材加工行業(yè)的金剛石鋸片是耗用金剛石的大領域，其耗用量約占人造金剛石總產(chǎn)量的90%。據(jù)國內(nèi)外統(tǒng)計資料估計，目前上工業(yè)金剛石70%左右用于制造石材加工工具，其中占絕大多數(shù)的是金剛石圓鋸片。
在金剛石圓鋸片的使用過程中，金剛石的利用率比較低，這是因為刀頭中的金剛石并非磨損失效，而是以脫落形式大量流失。傳統(tǒng)的金剛石刀頭制造是靠胎體對金剛石的把持作用固定金剛石，當胎體磨損到金剛石被過多暴露時，金剛石會自行脫落。
提高胎體與金剛石的結(jié)合力是避免金剛石早期脫落有效的技術(shù)措施。遺憾的是金剛石與胎體是很難連接的，目前比較有效的技術(shù)措施是在金剛石表面鍍上鈦、鎳等金屬，以便實現(xiàn)金剛石與胎體的有效結(jié)合。
傳統(tǒng)的胎體粉是由純金屬或者簡單合金構(gòu)成，這些金屬要么對金剛石不潤濕、要么在燒結(jié)溫度下對金剛石沒有潤濕性。研究中，在傳統(tǒng)的銅合金中添加鉻、鈦、釩、鋯、鎳、錳等金屬形成預合金，制成粉末的預合金含有對金剛石潤濕的活性元素，在金剛石到頭燒結(jié)過程中，活性元素與金剛石相互擴散，實現(xiàn)了胎體與金剛石的釬焊連接 。
預合金粉末一方面可以提高合金對金剛石的浸潤性，增加金剛石的出刃高度，提高金剛石的利用率;另一方面，粉狀釬料比機械混合粉末的化學成分穩(wěn)定，克服了機械混合粉末的比重偏析、低熔點金屬先熔與富集、易氧化及易揮發(fā)，低熔點易揮發(fā)金屬在燒結(jié)過程中被燒損等影響胎體性能的因素，保證了金剛石刀頭的穩(wěn)定性和一致性 。
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