目前國外生產(chǎn)的鉆頭等金剛石制品，其胎體除少數(shù)稀有元素是以機(jī)械混合物形式加入外，絕大多數(shù)都采用標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)合金粉末。一種胎體配方，除骨架金屬外，只需選配一種或兩種預(yù)合金化的粘結(jié)金屬即可。而在國內(nèi)的鉆頭等金剛石制品生產(chǎn)中，幾乎都仍采用機(jī)械混合單粉法，這不僅影響了生產(chǎn)效率，更重要的是使金剛石制品的質(zhì)量始終處于較低水平，而得不到突破，其重要原因之一就是未實(shí)現(xiàn)胎體金屬粉末的預(yù)合金化。預(yù)合金粉末作為鉆頭胎體粉有哪些優(yōu)勢(shì)?泰和匯金小編今天就一起來談?wù)勥@個(gè)話題。

　　1、金屬粉末的氧化、臟化問題

　　金剛石鉆頭所選用的金屬粉末粒度一般在200目以下，有些金屬粉末極易氧化和臟化，如銅粉、鈦粉、錳粉等，長時(shí)間保存有很多困難，如鈦粉保存時(shí)就需要進(jìn)行真空包裝。被氧化的金屬粉末，其燒結(jié)活性大為降低，嚴(yán)重影響了鉆頭的質(zhì)量性能。對(duì)于預(yù)合金粉末由于某些抗氧化素(如鉻粉)的引入，致使合金整體的抗氧化能力有所提高，可以解決粉末的長時(shí)間保存問題。

　　2、從機(jī)械性能上看

　　對(duì)于機(jī)械混合單金屬粉末來說,各種加入金屬都有著各自的熔點(diǎn),而且熔點(diǎn)溫度相差還比較大,如鈷、鎳、鈦的熔點(diǎn)高于1400℃,錫、鋅的熔點(diǎn)則只有230℃~420℃.金剛石鉆頭的燒結(jié)溫度一般都在1000℃左右,溫度過高則容易使金剛石碳化,從而降低金剛石鉆頭的使用壽命.在950℃~1000℃的燒結(jié)溫度下,低熔點(diǎn)金屬早已熔化甚至有部分出現(xiàn)燒損現(xiàn)象,而對(duì)于高熔點(diǎn)金屬來說,在低溫度下燒結(jié)所得到的胎體多為假合金，即胎體中大多數(shù)高熔點(diǎn)金屬仍以元素形式存在，不能充分發(fā)揮作用，從而達(dá)不到原設(shè)計(jì)胎體合金配方的要求。這種胎體金屬未能完全合金化，各金屬顆粒之間是通過固熔擴(kuò)散、蠕動(dòng)而結(jié)合的，其結(jié)合力不強(qiáng)，影響了鉆頭的機(jī)械強(qiáng)度。

　　如果把粘結(jié)金屬做成預(yù)合金，該預(yù)合金粉末具有單一的熔點(diǎn)，其熔點(diǎn)可以通過調(diào)整成分配方比例來控制和選擇。預(yù)合金化的粉末比機(jī)械混合粉末要均勻的多，由于已完全合金化，因此其性能性能亦有所提高。在金剛石鉆頭燒結(jié)過程中，只要溫度升到作為粘結(jié)成份的預(yù)合金粉末的液相線以上時(shí)，粉末即熔化，制品的燒結(jié)過程也就結(jié)束了，從而避免了機(jī)械混合粉末胎體燒結(jié)中*常出現(xiàn)的成份偏析和低熔點(diǎn)金屬先熔化并富集以及易氧化、揮發(fā)等弊病，從而可以保證鉆頭的質(zhì)量，鉆頭的性能亦大有提高。

　　3、從胎體合金對(duì)金剛石的把持力來看

　　國內(nèi)的金剛石鉆頭經(jīng)常出現(xiàn)包鑲不理想，導(dǎo)致金剛石脫落的現(xiàn)象，目前普遍采用的辦法是在胎體中添加少量的鉻或者鈦等，因?yàn)殂t、鈦等都是強(qiáng)碳化物形成元素，當(dāng)他們與金剛石接觸時(shí)，在金剛石與鉻粉、鈦粉之間形成薄薄的一層Cr3C2或TiC，使鉻、鈦粉既與金剛石有一定的結(jié)合力，又與合金胎體保持一定的結(jié)合力，從而提高胎體合金對(duì)金剛石的把持力。但是由于鉻粉、鈦粉在胎體合金中本身就是一種松散的結(jié)合，因而用添加鉻粉、鈦粉的方法來提高胎體對(duì)金剛石的把持力效果有限，沒能從根本上解決胎體合金對(duì)金剛石的包鑲問題。*根本的途徑就是要解決好胎體合金與金剛石之間的潤濕角問題。

　　眾所周知，硬質(zhì)合金之所以用鈷作為粘結(jié)金屬，就是因?yàn)楦邷叵骡捙c碳化鎢的潤濕角為0o，因此合格的硬質(zhì)合金產(chǎn)品很少出現(xiàn)碳化鎢脫落現(xiàn)象，即鈷已牢固地把持住了碳化鎢顆粒。

　　對(duì)于金剛石而言，沒有任何單質(zhì)金屬對(duì)金剛石的潤濕角為0o，鈷對(duì)金剛石的潤濕角為45~55o，銅對(duì)金剛石的潤濕角為145o，因此從潤濕角也能解釋為什么機(jī)械混合但金屬粉末燒結(jié)的鉆頭胎體對(duì)金剛石的把持力不大。但如果制成預(yù)合金粉末后，則預(yù)合金與金剛石的潤濕角可以通過調(diào)整合金粉末的成分來降低，如Cu-Sn合金中加鉻粉、鈦粉，可以使?jié)櫇窠墙咏?o。由于預(yù)合金粉末具有單一熔點(diǎn)，因此在燒結(jié)溫度下能夠以液相形式完全浸濕金剛石，故使粘結(jié)金屬對(duì)金剛石的把持力(包鑲強(qiáng)度)大為提高。