荥阳市光明金刚石实业有限公司

表面金属化后焊接

金刚石表面的金属化是通过表面处理技术在金刚石表面镀覆金属，使其表面具有金属或类金属的性能。一般是在金刚石的表面镀Ti，Ti与C反应生成TiC威海电镀金刚石工具，TiC与Ag-Cu合金钎料有较好的润湿性和结合强度。

目前常用的金刚石工具镀钛方法有：真空物理的气相沉积（PVD，主要包括真空蒸发镀、真空溅射镀、真空离子镀等），化学气相镀和粉末覆盖烧结。

PVD法单次镀覆量低，镀覆过程中金刚石的温度低于500℃，镀层与金刚石之间是物理附着、无化学冶金。CVD法Ti与金刚石发生化学反应形成强力冶金结合，反应温度高，损害金刚石。

锯片的温度效应：

传统理论认为：温度对锯片过程的影响主要表现在两个方面：导致结块中的金刚石石墨化；造成金刚石与胎体的热应力而导致金刚石颗粒过早脱落。

新研究表明：切割过程中产生的热量主要传入结块。弧区温度不高，一般在40～120℃之间。而磨粒磨削点温度却较高，一般在250～700℃之间。

砂卷：卷状涂附磨具可以作为砂页、砂卷、砂盘的原材料，卷状涂附磨具经过裁切后也可以作为商品直接出售，两者有相同和不同的属性。

金刚石表面预金属化并非我们的目的

金刚石表面预金属化并非我们的目的，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。就是说，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。

磨具按其原料来源分，有天然磨具和人造磨具两类。机械工业中常用的天然磨具只有油石。人造磨具按基本形状和结构特征区分，有砂轮、磨头、油石，砂瓦，以上统称固结磨具，以及涂附磨具五类。

金刚石表面生成金属化层有温度要求

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。

金刚石刀具的限制：

重磨和重涂层的金刚石涂层刀具质量难以保证由于刀具表面生成的涂层为纯金刚石，因此用金刚石磨轮对刀具进行重磨需要耗费很长时间。

此外，为使金刚石生长而采用的刀具。制备工艺会改变刀具表面的化学特性，由于涂层时要求对这种化学特性进行非常准确的控制，因此刀具重新涂层的效果难以得到保证。

金刚石通过不同的金属镀覆，再经X射线衍射研究分析表明：金刚石表面形成各种不同的碳化物，而产生新的化学键合，提高了金刚石把持力，金刚石颗粒与胎体金属形成“化学/冶金结合”，增加金刚石与胎体之间结合强度，并能抵抗对金刚石的氧化与石墨化，提高金刚石工具的使用寿命，完善了金刚石工具使用性能。

金刚石有很高的硬度和耐磨性

刃磨：刃磨CVD金刚石有很高的硬度和耐磨性，刃磨极为困难。目前普遍采用类似PCD刀具的刃磨方法。刃磨过程中，需加冷却液，并应注意砂轮的修整，通常用适合的油石条正确地修整砂轮可以提高刃磨效率和改善刃磨质量。由于CVD金刚石的抗冲击性能不如PCD金刚石，因此有些特殊要求的刀具刃磨后的刃口应倒钝，一般为0.02~0.03mm。

检验：刀具刃口质量情况的检验通常用放大倍数为40~80倍的工具显微镜来观察。普通刀具的刃口锯齿度小于等于0.02mm。对于精度更高的刀具，通过研磨抛光后，刃口锯齿度小于等于0.005mm。

另外，加工不同的工件材料，对刀具刃口质量的要求也有差异，刃磨CVD金刚石刀具应从实际应用情况出发，一味地追求高质量的刃口，这样既降低生产效率，又增加生产成本。