预合金粉相比单一金属粉末具有以下显著优势:
1.成分均匀性
预合金粉的每个颗粒都包含所有合金元素,成分均匀性好,从根本上避免了机械混合粉末可能出现的成分偏析问题。这使得烧结后的胎体组织均匀,性能趋于一致。
2.烧结性能
烧结温度低:预合金粉的共熔点比单质金属粉末低得多,烧结温度通常比机械混合粉末低50℃左右。这不仅降低了能耗,还减少了高温对金刚石等材料的损伤。
烧结时间短:由于预先合金化降低了烧结过程中金属原子的扩散激活能,烧结时间也相应缩短。
3.力学性能
预合金粉合金化充分,能够显著提高烧结制品的抗压、抗弯强度。此外,其高硬度和高冲击强度有助于提高工具的使用寿命。
4.对金刚石的把持力
预合金粉能够更好地与金刚石结合,提高对金刚石的把持力,从而增加工具的锋利度和使用寿命。
5.抗氧化能力
预合金粉的抗氧化能力较强,尤其在高温环境下表现更优,减少了粉末的氧化和脏化问题。
6.成本效益
虽然预合金粉的单价可能高于单一金属粉末,但由于其烧结温度低、烧结时间短、减少了金刚石的用量(15%-20%),整体生产成本反而更低。
7.产品质量稳定性
预合金粉的成分固定,避免了机械混合过程中可能出现的配比不准确等问题,有助于产品质量的稳定。
8.定制化能力
预合金粉可以根据不同的应用需求,通过调整合金成分和粒度分布来实现定制化的性能设计。
9.减少低熔点金属的富集
在烧结过程中,机械混合粉末中的低熔点金属容易先熔化并富集,导致性能不均匀。预合金粉则不存在这一问题。
总结
预合金粉在成分均匀性、烧结性能、力学性能、抗氧化能力、成本效益和质量稳定性等方面均优于单一金属粉末,特别适用于对性能要求较高的金刚石工具等应用场景。