預(yù)合金粉末的主要特性有:預(yù)合金粉末熔化區(qū)間窄,在一定燒結(jié)溫度下應(yīng)能剛好濕潤金剛石,而在壓力作用下又能流動;在熱壓過程中,預(yù)合金粉末熔化為液態(tài)與骨架金屬反應(yīng),有利于增強(qiáng)胎體的力學(xué)性能,又不會形成低熔脆性相;在金剛石工具正常的工作溫度下,預(yù)合金粉末不會重熔或形變,保證了粘結(jié)層能夠承受胎體中硬質(zhì)顆粒(骨架成分和金剛石)傳給它的應(yīng)力而不產(chǎn)生變形或松動;預(yù)合金粉末中不含易揮發(fā)和易氧化單質(zhì)元素,采用預(yù)合金粉末制造的金剛石工具,提高了胎體的致密性和均勻性,從而改善了胎體的磨損狀態(tài)。
釬焊連接可以提高金剛石燒結(jié)體的使用壽命。
預(yù)合金粉末對金剛石的釬焊連接是基于在金剛石上形成碳化物的條件下的,但是碳化物的形成是一個原子擴(kuò)散遷移的緩慢過程,需要在一定的溫度下保持較長時間,為了實現(xiàn)這種擴(kuò)散,金剛石燒結(jié)體必須采用是熱壓燒結(jié)或者冷壓——真空燒結(jié)工藝。
金剛石工具熱壓時,需要一定的溫度、壓力和時間,其目的就是胎體材料中復(fù)雜銅合金中的碳化物形成元素(鉻、釩、鈦等)與金剛石界面形成極薄的碳化物,這樣就產(chǎn)生了金剛石與金屬胎體的擴(kuò)散釬焊結(jié)合。在空氣中鉻、鈦、釩容易氧化失去作用,結(jié)合劑中的鐵、鈷、鎳元素容易引發(fā)金剛石石墨化,所以必須采用真空熱壓或氣保護(hù)熱壓。國內(nèi)外大量研究表明:金剛石形成碳化物的*低溫度是620℃,而人造金剛石在760℃開始(即使在真空條件下),也會出現(xiàn)不同程度的強(qiáng)度下降。所以在滿足釬焊連接條件的前提下,盡量避免金剛石品質(zhì)下降,選取合理的熱壓溫度和時間是關(guān)鍵技術(shù)。