金刚石工具加工对象越来越复杂,对工具特殊性能要求越来越高,预合金元素多样化及与多种添加物混合使用是解决此问题得有效途径。预合金粉末可以实现胎体与金刚石的扩散连接,继而阐明了采用预合金粉末法实现对金刚石的扩散钎焊连接,是改进金刚石工具使用性能的有效途径。
在预合金粉末中添加铬、钛、钒、锆等金属一方面可以提高合金对金刚石的浸润性,增加金刚石的出刃高度,提高金刚石的利用率 。预合金粉末化学成分稳定,避免了机械混合粉末的比重偏析,保证了金刚石刀头的稳定性和一致性,是性能优良的粘结剂。
在烧结金刚石刀头过程中,只要温度升到预合金粉末的熔化温度,整个粘结成分的粉末就熔化,而不会出现无法兼顾粘结剂中不同组分熔化温度差距大难以制订合理烧结温度的难题。预合金粉末中不含易挥发易氧化单质元素,提高了胎体的致密性和均匀性,改善胎体的磨损状态。
预合金粉末熔化区间窄,在一定烧结温度下应能刚好润湿金刚石,而在压力作用下又能流动。在热压过程中,预合金粉末与骨架成分反应,有利于增强胎体的机械性能,又不会形成低熔点脆性相。在金刚石工具正常工作温度下,预合金粉末不会重熔或形变,保证了粘结层能承受胎体中硬度颗粒传给它的应力而不变形或松动。