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匯能網(wǎng)CBSKC.COM訊：由于金剛石與一般金屬合金之間具有很高界面能，致使金剛石顆粒不能為一般低熔點合金所浸潤，粘結(jié)性極差，傳統(tǒng)制造技術(shù)，金剛石顆粒僅靠胎體冷縮后產(chǎn)生機械夾持力鑲嵌于胎體金屬基，而沒有形成牢固化學(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壽命及性能水平。大部分孕鑲式工具金剛石利用率較低，大量昂貴金剛石工作脫落流失于廢屑之。林增棟等率先利用金剛石表面金屬化技術(shù)來賦予金剛石表面許多新特性，如優(yōu)良導(dǎo)熱導(dǎo)電性、熱穩(wěn)性好，改善其原有理化性能，提高其對金屬或合金溶液浸潤性等。

金剛石表面金屬化問題上世紀(jì)70年代就引起了國內(nèi)外金剛石工具制造界高度重視。不少人致力于燒結(jié)過程實現(xiàn)金剛石表面金屬化研究，胎體材料添加或金剛石表面預(yù)粘上強碳化物金屬粉末(這種金剛石未加熱前，并未與鍍層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只能屬于金剛石包衣)，以期望它們燒結(jié)過程實現(xiàn)對金剛石化學(xué)鍵結(jié)合。盡管文獻已論證了一些金屬例如鎢(未被氧化)較低溫度下(800℃左右)就能金剛石表面形成WC層。      

但從實現(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。因為無論活性金屬原子(Ti、V、Cr等)向金剛石表面富集還界面反應(yīng)達到結(jié)合劑與金剛石冶金結(jié)合都原子擴散過程，根據(jù)熱壓所用溫度及這樣短時間內(nèi)，這個過程極不充分。固相燒結(jié)條件下(有時有少量低強度低熔點金屬或合金液相)，胎體對金剛石化學(xué)鍵結(jié)或冶金結(jié)合力十分弱或根本不會形成。 

金剛石表面預(yù)金屬化并非終目，而僅期望與胎體金屬實現(xiàn)化學(xué)冶金結(jié)合措施之一。鍍覆后金剛石燒結(jié)成鋸(鉆)齒后，其折斷面上暴露出金剛石均失去了鍍層，而脫落了金剛石殘留坑表面十分光滑，這種現(xiàn)象似乎說明了金剛石與胎體還未能達到化學(xué)包鑲水平。因而即使實現(xiàn)了金剛石表面預(yù)金屬化，傳統(tǒng)固相粉末冶金燒結(jié)法也不可能實現(xiàn)金剛石與胎體材料間牢固結(jié)合。      

上個世紀(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(如Ti、Cr、W等)，并與其發(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現(xiàn)牢固化學(xué)冶金結(jié)合，從而實現(xiàn)真正金剛石表面金屬化，這就金剛石釬焊原理。從已發(fā)表專利文章可以看出，該技術(shù)可使金剛石更大出刃值達到粒徑2/3，工具壽命提高3倍以上，而常規(guī)下該值不足1/3，允許出刃值可用開刃作業(yè)達穩(wěn)定出刃值時來獲取。所以，采用釬焊技術(shù)可望實現(xiàn)胎體金屬(釬料)與母體材料—金剛石鋼基體之間牢固結(jié)合。