提高金剛石制品性能的方法

提高金剛石制品性能的方法一、添加稀土元素稀土元素對(duì)硬質(zhì)合金性能的改善可望對(duì)金剛石工具的性能同樣發(fā)揮作用:(1)增加其粘結(jié)力氣;(2)稀土元素的參與能提高胎體材料的抗彎強(qiáng)度、能降低粘結(jié)金屬的熔點(diǎn),降低金剛石制品的燒結(jié)溫度,從而削減熱壓法高溫造成的金剛石質(zhì)量下降。二、承受預(yù)合金胎體金屬粉末各種金屬都有自己的熔點(diǎn),而且相差較大。金剛石制品的燒結(jié)溫度大多在1000℃以下,有文獻(xiàn)[41060℃時(shí),金剛石的強(qiáng)度下降比較明顯,從而影響金剛石制品的使用壽命。在950～1000℃的燒結(jié)溫度下,低熔點(diǎn)金屬早已熔化甚至有很大一局部被燒傷,而對(duì)于高熔點(diǎn)金屬來(lái)說(shuō),在該溫度下燒結(jié)所得的胎體多強(qiáng),影響了金剛石制品的機(jī)械強(qiáng)度。胎體金屬粉末的預(yù)合金化,即是把各種有關(guān)的金屬在熔煉爐中預(yù)先可以通過(guò)調(diào)整成安排比來(lái)把握和選擇。胎體金屬粉末的預(yù)合金化有如下優(yōu)點(diǎn):(1)合金熔點(diǎn)比單元素熔點(diǎn)低,可使一些高強(qiáng)度金屬通過(guò)合金化后降低熔點(diǎn),以到達(dá)燒結(jié)金剛石制品的要求;(2)合金和單元素金屬相比,具有較高的物理機(jī)械性能,易于滿足金剛石制品胎體性能要求;(3)合金抗氧化性比單元素強(qiáng),燒結(jié)性能好,易于保存;(4)預(yù)合金粉末比機(jī)械混合粉末均勻,對(duì)金剛石的浸潤(rùn)性好;(5)避開了機(jī)械混合粉末胎體燒結(jié)中最常消滅的成分偏析和低熔點(diǎn)金屬量,制品的機(jī)械性能也大有提高。目前,國(guó)外生產(chǎn)的金剛石制品,其胎體金屬除少量稀有元素是用混剛石制品胎體金屬粉末的預(yù)合金化,不僅會(huì)推動(dòng)冶金行業(yè)的進(jìn)展,并突破。三、金剛石外表金屬化在金剛石制品的熱壓生產(chǎn)過(guò)程中,首先要保證胎體金屬對(duì)金剛石的結(jié)實(shí)包鑲,同時(shí)要降低高濕條件下金剛石的碳化和觸媒金屬對(duì)金剛石的侵蝕作用,這兩點(diǎn)是打算金剛石制品質(zhì)量的主要因素。近年來(lái),爭(zhēng)論者們應(yīng)用很多不同的金剛石外表金屬化技術(shù),通過(guò)轉(zhuǎn)變金剛石外表的性質(zhì)和狀態(tài),即在金剛石外表形成各種金屬覆層或?qū)W鍍、真空蒸鍍和離子鍍等。胎體對(duì)未鍍層金剛石的包鑲是一種純粹的機(jī)械擠壓式包鑲,極不結(jié)實(shí),而鍍膜金剛石可抑制金剛石晶格的缺陷,使金剛石晶體上的微裂隙得以填充,這不僅提高了金剛石的強(qiáng)度,更主要的是大大改善了胎體金屬對(duì)金剛石的浸潤(rùn)性,使胎體對(duì)金剛石的包鑲由原來(lái)的機(jī)械包鑲變?yōu)檎辰Y(jié)包鑲,從而顯著提高了胎體對(duì)金剛石的包鑲力氣。大量的試驗(yàn)證明,胎體對(duì)鍍膜金剛石的包鑲力氣遠(yuǎn)大于未鍍膜的金的使用壽命。所浸潤(rùn)，形成釬焊連接。因此，在熱壓一燒結(jié)制造金剛石鋸切工具的配方中，實(shí)行了以下措施：(1)承受鍍覆Ti，Cr、W等碳化物形成元素的鍍膜金剛石，使得熱壓燒結(jié)過(guò)程中在金剮石外表生成能夠被粘結(jié)金屬所潤(rùn)濕的碳化物膜；(2