光明金刚石(图)|金刚石价格|海城金刚石

      金刚石表面金属化问题在上世纪70年代就引起了国内外金刚石工具制造界的高度重视。不少人致力于在烧结过程中实现金刚石表面金属化的研究，在胎体材料中添加或在金刚石表面预粘上强碳化物金属粉末（这种金刚石在未加热前，并未与镀层发生化学反应，只能属于金刚石包衣），以期望它们在烧结过程中实现对金刚石的化学键结合。尽管文献已论证了一些金属例如钨（未被氧化）在较低温度下（800℃左右）就能在金刚石表面形成WC层，但从实现金刚石表面预金属化所用的工艺来看，需在真空条件下、 600℃以上加热1小时才能得到理想的结合力。以目前常用的孕镶金刚石切削工具的烧结条件来看，在非真空或低真空中不超过900℃加热5分钟左右，是不大可能使金刚石表面生成金属化层的。因为无论活性金属原子（Ti、V、Cr等）向金刚石表面富集还是界面反应达到结合剂与金刚石冶金结合都是原子扩散过程，根据热压所用温度及这样短的时间内，这个过程是极不充分的。在固相烧结条件下（有时有少量低强度低熔点的金属或合金液相），胎体对金刚石的化学键结或冶金结合力是十分弱的或根本不会形成。

　　金刚石表面预金属化并非终目的，而仅是期望与胎体金属实现化学冶金结合的措施之一。镀覆后的金刚石在烧结成锯（钻）齿后，其折断面上暴露出的金刚石均失去了镀层，而脱落了金刚石的残留坑表面十分光滑，这种现象似乎说明了金刚石与胎体还未能达到化学包镶的水平。因而即使实现了金刚石的表面预金属化，传统的固相粉末冶金烧结法也不可能实现金刚石与胎体材料间的牢固结合。

    钎焊技术可实现金刚石、结合剂（钎焊合金材料）和金属基体界面化学冶金结合，具有较高的结合强度。由于界面上的结合强度高，所以仅需很薄的结合剂厚度就足以牢固地把持住磨粒，其裸露高度可达70%～80%，使磨料的利用更加充分，大大提高了工具的寿命和加工效率。与传统技术相比，金刚石工具的允许大出刃值可增加50%以上，在工具的功耗不增或有所降低的条件下，单位体积上工件材料的金刚石耗量减少一半以上。与电镀工具相比，也显示了无可比拟的优势。总之，钎焊技术在金刚石工具制造过程中有着很好的发展前景，应尽快使这一技术实现产业化。

钎焊技术在金刚石工具应用中存在的问题

　　金刚石钎焊时存在着许多急需解决的难点：①要求钎料对金刚石和胎体有良好浸润性和结合强度；②钎焊材料及钎焊工艺的选择要保证金刚石的稳定性，以减少或避免钎料对金刚石的侵蚀；③由于金刚石和金属基体的热膨胀系数差异较大，因而焊接残余应力也较大，降低接头的强度；④钎料的熔点要高于金刚石工具的工作温度，所以应寻找熔点较低并与金刚石膨胀系数接近的金属（合金）材料作为钎料，再考虑加入某些活性元素以改善对金刚石的浸润性和亲和性，达到既能粘结金刚石又能满足胎体机械性能的目的。此外，金刚石表面金属化的实现方式、表面金属与钎料的匹配和选择、钎剂和气体介质的选择等关键技术还需进一步成熟和优化。

　　金刚石工具的使用效率与寿命除取决于金刚石磨粒被镶嵌的牢固程度外，还与胎体的耐磨性有关。胎体本身强度的高低、金刚石在胎体中的分布状态、金刚石的浓度等都会对胎体的耐磨性产生影响，所以，如何使胎体达到理想的状态也是今后工作中值得注意的问题。