金刚石的刀头中金属结合剂设计准则

金刚石锯片刀头是由金刚石、金属结合剂通过高温高压烧结加工而成的特殊粉末冶金产品，其中，金刚石部分为主要切割部分，通过暴露的金刚石完成对石材的切割，而金属结合剂则是固定金刚石，不可太耐磨，也不可不耐磨，与金刚石磨损程度匹配为最佳，所以，好的金属结合剂对刀头性能影响会非常大，而结合剂的好坏也直接决定了刀头的寿命与切割效率。那么在生产过程中，金属结合剂需要遵循哪些设计原理呢？



1：对金刚石的把持力需要遵循，金刚石是六面体结构，这种不规则的形状需要与之匹配的金属来进行增加把持力。把持力的增加分为物理把持力的增加和化学把持力的增加，物理把持力是通过金属结合剂里面的元素本身具有相亲近的机械把持力而来的，比如Cr,Mn,W或者WC等等元素，和金刚石配搭起来，具有很强的机械把持力，但是机械把持力是比较弱的，所以还需要化学的把持力，通过高温高热，让金刚石部分碳化，Ti和Cr会在高温下融化，从而和金刚石形成更好的化学把持力。所以在刀头设计过程中，各种金属元素的物理性能和化学性能都要考虑清楚，因为把持力的多少直接决定了刀头后期切割的效率和寿命。

2：同步磨损协调，金刚石在切割石材过程中势必会有部分磨损，而金属结合剂在于石材面飞速接触时，也会出现正常的磨损，但是二者的损耗速度应该保持一致，金刚石磨损太快，那么结合剂因为不具备切割石材的能力，也就会出现切不动，偏磨，甚至损坏基体和机械的情况。如果结合剂消耗过快，那么金刚石会出现脱落的情况，加速消耗，缩短加工寿命。

3：合理的成本，金属结合剂中如果包含大量的价格昂贵的元素，那么整个刀头结合剂的价格会上升，那么整个刀头的价格也会上涨。但是并非昂贵的元素其结合剂的质量就会好，其中还是要考虑到整个结合剂的整体适应效果。甚至好的结合剂，比如Ti，Ca等元素还可能会侵蚀金刚石，容易出现大的碳化物，产生裂纹或空隙，弱化切削性能。

出了以上的这些，金属结合剂还要考虑到烧结的温度，压力，金刚石的力度，浓度，硬度等等多方面的因素，甚至还要考虑到烧结的机械，生产的工艺，生产的工序，操作工人的素质等等多方面因素。