熱壓或冷壓+燒結金屬聯(lián)系劑金剛石東西面世以來,使用者和制造者一直在研討怎么進步金剛石的利用率疑問,依據不一樣期間的研討結果認為金屬聯(lián)系劑金剛石東西中的金剛石與聯(lián)系劑之間并無發(fā)作冶金聯(lián)系,而是機械鑲嵌于聯(lián)系劑中,大多數(shù)金剛石在東西使用過程中非磨削掉落,掉落率競高達62%。
對于這么一個驚人的數(shù)字,許多同行展開了怎么進步金剛石利用率或進步聯(lián)系劑對金剛石的把持力方面的研討。研討的焦點自然是怎么使金剛石與聯(lián)系劑冶金聯(lián)系的疑問。金剛石由于外表的高能狀況,很少與聯(lián)系劑金屬中非碳化物元素如Cu、Sn、Zn等發(fā)作鍵合,與弱碳化物Fe、Ni、Mn、Co等發(fā)作石墨化反響,不光沒有鍵合,反而使金剛石使用作用大幅度下降。Ti、Cr、Mo、W等碳化物構成元素可以與金剛石反響并構成碳化物,但這種辦法很少見效,首要因素是聯(lián)系劑中碳化物元素含量不能過高,不然會呈現(xiàn)功能變差等疑問。
例如聯(lián)系劑脆性增大、使用功能下降等,因此只能少數(shù)參加,通常Ti、Cr的參加量不超越2%,這么少的參加量,在聯(lián)系劑粉體中可以與金剛石觸摸的概率與它在聯(lián)系劑中的份額共同,即便發(fā)作構成碳化物的反響也奉獻甚微,更何況通常熱壓條件下較高溫度堅持時刻都很短(通常不超越數(shù)分鐘),Mo、W等由于碳化物構成溫度更高,就更難構成碳化物了。大家充沛認識到這一點,開端研討怎么在金剛石外表預鍍一層可以與聯(lián)系劑鍵合的金屬,有人在外表鍍覆Ni,首要思考了Ni可與Cu等首要聯(lián)系劑元素構成合金,但Ni對金剛石有不良反響,還有人嘗試用金剛石外表鍍覆Ni+碳化物構成元素合金等辦法解決這一疑問,但技術費事,作用也不會好;
通過很多研討,認識到:只要在金剛石外表鍍覆易于構成碳化物的元素一Ti、Cr、Mo、W及其合金等才干取得預期的作用,只要金剛石外表鍍覆了這些強碳化物構成元素,金剛石才干與這些元素充沛構成碳化物,而外層的金屬Ti、Cr、Mo、W具有金屬性質,可以很簡單的與聯(lián)系劑金屬潤濕并可構成合金,然后完成了冶金聯(lián)系完成進步聯(lián)系劑對金剛石的把持力這么的想象。
在此基礎上先后開展了真空蒸鍍、磁控濺射鍍、鹽浴鍍及真空微蒸騰鍍等辦法,其間真空蒸鍍和磁控濺射鍍都因為技術雜亂、單次鍍覆量少、低溫下沒有與金剛石外表構成碳化物等疑問而不能推廣,鹽浴鍍覆因技術繁瑣、損害金剛石且后處理艱難等因素也不能大面積使用;現(xiàn)行使用十分廣泛并已構成完好理論體系、得到中外同行認可的是真空微蒸騰鍍覆。
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