铁基金刚石刀头中加入什么可降低烧结温度？

金刚石刀头目前较为常见的为铁基金刚石刀头，铜基金刚石刀头以及钴基金刚石刀头，其中铁基刀头由于价格低，研磨性好，结构稳定等特点，所以用量较大，特别是大部分用于切割花岗岩，砂岩的刀头都几乎属于此类，所以成为目前使用量最大的刀头种类。但是铁基刀头的最大问题是铁粉含量太高，会导致烧结温度抬高，这样温度的抬高会对刀头产生以下几个不利的点.
1.    金刚石在700摄氏度以上就会出现缓慢氧化的情况，也就是逐渐石墨化的过程，温度越高，这一现象就越发明显，这样的氧化会直接导致金刚石在切割过程中，出现把持力降低，切割性能下降的情况。

2.    铁在高温下能强烈熔蚀金刚石，形成Fe3C，降温时分解为石墨，从而了刀头的硬度，甚至会直接导致金刚石出现大范围脱落的情况，特别是温度越高，烧结时间越长，这种情况表现的也会越发明显。

3：提高烧结温度，会增加能耗的消耗，也直接影响生产成本。

但是如果直接降低烧结温度，也会出现以下不良的情况：
1：铁基胎体抗冲击性差，由于铁粉未完全的烧结，在使用过程中就会出现质量问题，比如抗冲击能力差，直接导致刀头变形，掉落等情况。
2：铁基胎体的硬度不够，这种情况也存在烧结温度降低的情况。

所以强行降低温度是无法解决铁基刀头核心问题的，那么人们考虑到如果降低铁粉含量或改变铁粉粒度解决问题呢？但是人们发现铁粉活性很大，特别是细粒的铁粉更容易氧化。此时由于铁含量的减少，刀头的性能也发生改变；而降低铁粉含量，则会让刀头的稳定性降低，失去铁基刀头的相关属性，最后人们发现加入一些低熔点金属以后，可以明显改善铁基刀头高温烧结的问题。

具体实施方面，通过长期的测试，人们发现可以采用以下方法来解决：在胎体材料中加入少量的低熔点元素Sn、Zn，降低烧结温度和保温时间，避免金刚石变为石墨，这是第一种办法，其他低熔点的金属也可以适当的根据需要加入。

第二种办法是在金刚石表面镀膜（Ti、W、Cr），这些强碳化物元素有利于在金刚石表面生成一层致密的碳化物，提高胎体材料对金刚石的包镶力，也避免铁粉与金刚石结合，避免金刚石的石墨化，这种方式目前最为常用，但是镀膜的方式和方法也很有讲究，比如钎焊镀膜方式就好于气雾法包裹。

第三种方式是在胎体材料中加入适量的磷粉，磷加入到铁基胎体中以后，形成的Fe-P合金（共晶温度点940摄氏度），这大大降低了合金的烧结温度，阻止铁对金刚石的侵蚀。
总的来说，铁基刀头可以加入一些低熔点材料以及金刚石表面进行保护的方式解决铁基刀头烧结过程中的问题，当然随着金刚石刀头生产工艺和技术的改进，降低烧结温度并非解决铁基刀头的最佳方式. 在合理的温度下，降低对刀头切割不利的影响因素，增强锯切性能提升的方案才是最终解决问题的办法。