預合金粉末對金剛石的擴散連接是靠在金剛石表面形成碳化物或釬焊金剛石的鍍覆層實現的,但是碳化物的形成需要一定的氣氛、溫度、壓力和時間,為了實現這種擴散,金剛石刀頭制造中一般采用真空或氣體保護熱壓燒結工藝。金剛石刀頭熱壓時,預合金粉末中的碳化物形成元素(鉻、鈦、釩、鉬等)與金剛石界面形成極薄的碳化物,實現金剛石與金屬胎體的擴散連接。
由于鉻、鈦、釩在空氣中輕易氧化燒損失往作用,結合劑中的鐵、鈷、鎳元素輕易引發金剛石石墨化,所以必須采用真空熱壓或氣保護熱壓。
金剛石刀頭熱壓燒結的氣氛、溫度和時間是關鍵的技術工藝參數。表2是幾種
預合金粉末熱壓金剛石刀頭的應用效果,數字5表示效果*佳,數字1表示效果*差。
分析表2可以看出:低溫長時間熱壓的刀頭的使用壽命長于高溫快速熱壓;含鉻、鈦、釩和含鉻、鋯的
預合金粉末對金剛石的潤濕性較好;熱壓燒結溫度較高時損傷金剛石導致金剛石性能弱化。