预合金粉末对金刚石的扩散连接是靠在金刚石表面形成碳化物或钎焊金刚石的镀覆层实现的,但是碳化物的形成需要一定的气氛、温度、压力和时间,为了实现这种扩散,金刚石刀头制造中一般采用真空或气体保护热压烧结工艺。金刚石刀头热压时,预合金粉末中的碳化物形成元素(铬、钛、钒、钼等)与金刚石界面形成极薄的碳化物,实现金刚石与金属胎体的扩散连接。
由于铬、钛、钒在空气中轻易氧化烧损失往作用,结合剂中的铁、钴、镍元素轻易引发金刚石石墨化,所以必须采用真空热压或气保护热压。
金刚石刀头热压烧结的气氛、温度和时间是关键的技术工艺参数。表2是几种
预合金粉末热压金刚石刀头的应用效果,数字5表示效果*佳,数字1表示效果*差。
分析表2可以看出:低温长时间热压的刀头的使用寿命长于高温快速热压;含铬、钛、钒和含铬、锆的
预合金粉末对金刚石的润湿性较好;热压烧结温度较高时损伤金刚石导致金刚石性能弱化。