真空金剛石釬焊工藝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

    金剛石由于其高硬度的優(yōu)良物理機(jī)械性能，使得金剛石釬焊工具成為加工各種硬材料不可缺少的工具。
　　因?yàn)榻饎偸c一般金屬合金之間具有很高的界面能，所以金剛石顆粒不能被一般低熔點(diǎn)的合金所浸潤，從而導(dǎo)致粘結(jié)性極差。傳統(tǒng)的制造技術(shù)，使得金剛石顆粒僅靠胎體冷縮后產(chǎn)生機(jī)械夾持力鑲嵌于胎體金屬基，不能形成牢固化學(xué)鍵結(jié)或冶金結(jié)合，導(dǎo)致金剛石顆粒工作易與胎體金屬基分離，大大降低了金剛石工具的壽命及性能水平。大部分孕鑲式工具金剛石利用率較低。
　　金剛石表面金屬化的問題在上世紀(jì)70年代就引起了國內(nèi)外金剛石工具制造界的高度重視。研究人員致力于燒結(jié)過程實(shí)現(xiàn)金剛石表面金屬化的研究，胎體材料添加或金剛石表面預(yù)粘上強(qiáng)碳化物金屬粉末，以期望它們?cè)跓Y(jié)過程實(shí)現(xiàn)對(duì)金剛石化學(xué)鍵結(jié)合。從實(shí)現(xiàn)金剛石表面預(yù)金屬化所用工藝來看，需真空條件下、600℃以上加熱1小時(shí)才能得到理想結(jié)合力。以目前常用孕鑲金剛石切削工具燒結(jié)條件來看，非真空或低真空不超過900℃加熱5分鐘左右，不大可能使金剛石表面生成金屬化層。因?yàn)闊o論活性金屬原子(Ti、V、Cr等)向金剛石表面富集還界面反應(yīng)達(dá)到結(jié)合劑與金剛石冶金結(jié)合都原子擴(kuò)散過程，根據(jù)熱壓所用溫度及這樣短時(shí)間內(nèi)，這個(gè)過程極不充分。固相燒結(jié)條件下，胎體對(duì)金剛石化學(xué)鍵結(jié)或冶金結(jié)合力十分弱或根本不會(huì)形成。
　　金剛石表面預(yù)金屬化不是研究的最終目的，鍍覆后金剛石燒結(jié)成鋸(鉆)齒后，其折斷面上暴露出的金剛石均失去了鍍層，而脫落了金剛石殘留坑表面卻十分光滑。這種現(xiàn)象似乎說明了金剛石與胎體還未能達(dá)到化學(xué)包鑲水平。因而即使實(shí)現(xiàn)了金剛石表面預(yù)金屬化，傳統(tǒng)固相粉末冶金燒結(jié)法也不可能實(shí)現(xiàn)金剛石與胎體材料間牢固結(jié)合。
　　上個(gè)世紀(jì)八十年代末，人們開始探索釬焊技術(shù)用于金剛石工具制作。采用金剛石表面鍍覆某些過渡族元素，與其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)表面形成碳化物。通過這層碳化物作用，金剛石、結(jié)合劑、基體三者就能通過釬焊實(shí)現(xiàn)牢固化學(xué)冶金結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)真正金剛石表面金屬化，這就金剛石的釬焊原理。從已發(fā)表的zhuanli文章可以看出，該技術(shù)可使金剛石最大出刃值達(dá)到粒徑2/3，工具壽命提高3倍以上，而常規(guī)下該值不足1/3。所以，采用釬焊技術(shù)可望實(shí)現(xiàn)胎體金屬與母體材料—金剛石鋼基體之間牢固結(jié)合。
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