钎焊法制造金刚石单层工具的研究

HEATS

材料要求及制造工艺流程

  1、钢背：45钢、不锈钢或其他特殊要求钢体，按工具实际要求加工成型。需涂覆金刚石的加工面粗糙度为Ra0.4-1.6

  2、金刚石材料：根据工具的要求，可选用从粗粒度如15/20筛目直至微细粒度如300/400筛目的人工合成金刚石或天然金刚石单晶

  3、钎焊合金：含有强炭化物形成元素的多种低熔点合金系列，如Cu-Sn-Ti、Cu-Cr、Ni-Cr-P、Ni-Cr-Ag、Cu-Ag-Ti等。根据工具工作要求选择合适熔点和性能的合金成分。 2 E/ i% l/ y/ l& Y, x7 p) [2 R

  4、金刚石颗粒与金属合金粉末涂覆结构： 0 D" T) w# M4 [

  如下图所示:

  金刚石颗粒均匀的分布在合金粉末之中，可以是单层，也可以是有限的多层，如2-4层。合金的用量决定于金刚石颗粒的大小、分布的疏密以及金刚石出刃量的设计。显然，金刚石颗粒越大，合金粉加入量增加；出刃量越大，合金量越小。 5 v7 c* f8 w1 u" q" W6 |% z

  5、加热钎焊：根据合金粉末的物化性能，钎焊加热可以在真空、惰性气体、大气中（钎焊熔剂保护）进行。加热温度选择高于熔点50-100℃，使钎焊合金充分浸润金刚石颗粒；时间尽可能短，因为钎焊合金中均含有强炭化物形成元素，如Ti、Zr、Ag等，在与金刚石界面处反应。

  钎焊法制造单层金刚石工具，由于钎焊合金与金刚石颗粒有牢固的冶金焊接，且金刚石出刃非常突出（可达到金刚石高度的2/3），并可适度稀疏、有序排布，这些既有利于冲刷磨屑，又提高效率，与电镀单层金刚石工具相比，兼有磨削效率高、工具寿命长的特点。