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国外采用预合金粉末作为金刚石工具胎体的情况是怎样的
& & & &20世纪90年代中期，比利时Umicore公司首先提出了金刚石工具中使用粉末的新概念，并于1988年将预 合金粉末作为钴粉及钴混合粉的替代品具正应用在金刚石工具中。随后法国Eurotungstene、德国Dr.Fritsch已 研制出一系列代钴预合金粉，并以优异性能广泛应用于锯片、生产中。
　　（1）urotungstene公司NEXT粉末
　　自1997年Eurotungstene^司开发出NEXT预合金粉末以来，Eurotungstene^司不断拓宽预合金粉末范围，相 继推出NEXT100、NEXT200、NEXT300、NEXT900. NEXT系列是金刚石工具用代钴亚微米级预合金粉末，不 仅烧结温度和成本更低。而且通过增强金刚石把持力提高了工具寿命及性能-其中最近研制开发NEXT300 （Co25%s Fe72%、Cu3%）^末专用于满足激光焊接工具干切市场需求，具有低含铜重，高延展性和高冲击强 度。NEXT300热压烧结温度较低（7501C），激光焊接后具有更好的抗穹强度，既可以作为激光焊接金刚石干切工具 的胎体材料，也可以作为过渡层材料，使用NEXT300可以提高工具的快速切割性能。其后研制开发的NEXT900主 要成分为Fe、CU,属低钴含童预合金粉末，具有高延展性和冲击强度，在干切割及石材抛光方面具有尤其优异的性 能，非常适合与传统添加物混合使用。
　　（2）micore公司Cobalite系列粉末
　　Umicore公司是最早提出预合金粉末概念并应用于金刚石工具的公司之一，了满足金刚石工具高性能在建筑工程方面的应用需求。该公司采用湿法冶金工艺，在Cobalite 601基础上研发出Cobalite HDR预合金粉末。 Cobalite HDR （Co27%. Cu7%, Fe66%）是一种快速切割状态下对金刚石具有极好把持力的高硬度、高韧性、高 耐磨性的铁基粘结剤，具有良好的激光焊接性-Cobalite HDR主要用于建筑工程行业方面高性能金刚石工具的应 用。如地板锯切、墙锯和钢筋豭凝土及沥青的取芯钻头，以代替传统的含WC的钴基粕结剤。用Cobalite HDR作 胎体制造的高性能金刚石工具可在保证工具寿命前提下快速切割、磨削和钻切钢筋混凝土及沥舂。Umicore在 Cobalite 601 （通用）和Cobalite HDR（高耐磨注）之后，又增补了Cobalite系列最新产品：无钴镍预合金粉CoDalite CNF.它由于不含CO, Ni.所以在6751C低温下烧结时，具有较高硬度和优异的无压烧结性能，这就克服了钴粉在烧 结（尤其是无压烧结）时温度非常高的缺点（Cobalite CNF是当前预合金烧结温度最低的一种）。Cobalite CNF采用 锡固溶强化，同时加入钨减少金属间化合物的形成并克服添加锡的负面影响，利用氧化物弥飮强化提高强化效果，因 此具有较高的硬度和足够的韧性。实际使用时，添加Co, Fe, Cu, WC易于调节Cobalite CNF硬度，尤其与超细钴 粉混合使用时性能很好。
　　（3）Dr.Fritsch公司粉末
　　Dr.Fritsch在Diabase-V18（主要成分Fe、Cu）预合金粉末基础上研究开发了 Diabase-V21 （主要成分Fe, Cu. Co, Sn），它具有更高的延展性，且冲击强度提高了近一倍，Diabase-V21主要用作切割和钻切花岗岩及混凝土工 具的胎睞材料，实际使用过程中可单独使用也可添加一些适于特殊使用要求的元素豭合使用。Diabase-V21具有良 好的激光焊接性，激光焊接金刚石工具中用V20-503做过渡层材料可获得更高强度的连接。
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金刚石工具胎体预合金粉末制取与应用
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金刚石工具胎体预合金粉末制取与应用
官方公共微信金刚石工具胎体的性能是影响金刚石工具切割性能的关键因素。因此，采用合适的工艺方法控制或调节胎体材料的性能，对于稳定和提高金刚石工具的质量具有特殊的意义。从胎体材料的组成看，目前主要是传统的单质金属粉末通过机械混合后再压制、烧结的工艺过程。使用单质粉末影响因素较多，因而烧结质量不易控制，胎体的力学性能不够理想。预合金粉末就是针对目前国内金刚石工具制造普遍采用的这种机械混合胎体粉末的缺点而提出的。
课题通过对相图的分析设计了胎体的配方，根据主要元素的含量不同共设计了Cu、Ni、Fe三种基体。用水雾化制粉的方法来制取预合金粉末。将预合金粉烧结的刀头和传统机械混合粉烧结的刀头在各种力学性能上做对比，其硬度分别提高11％，8％，4％；抗弯强度分别提高10％，29％，10％。对预合金粉刀头和相同成分的混合粉刀头在烧结致密化和合金化方面做了大量实验，并进行了动力学分析。分析表明：在相同的烧结条件下，保温时间越长，硬度、抗弯强度和密度都增高。预合金粉胎体中合金元素达到同等均匀化的过程加快，易于达到致密。从断口上分析了胎体的断裂情况，预合金粉胎体为韧性断裂，而混合粉胎体为韧-脆断口。通过扫描电镜分析元素分布均匀程度，预合金粉胎体元素分布更均匀，而混合粉胎体有元素的偏聚现象。
将预合金粉应用到锯片中，观察了切割后(同种条件下切割)刀头的表面形貌，磨损状况，并做同种成分的混合粉锯片做比较。分析了胎体与金刚石的结合强度，金刚石的出露情况和脱落率。结果表明：三种锯片性能都达到使用要求，预合金粉锯片在切割速度、切割寿命上均比混合粉锯片高。在3种预合金粉锯片中，Cu基预合余粉锯片切割速度最快，Ni基预合金粉锯片切割速度最慢，但是它切割寿命最长，Fe基预合金粉锯片切割寿命最短。本研究课题为提高锯片的性能价格比提供了简单可行的参考依据。
The performance of the diamond saw-blade matrix is the key factor that affects cutting capability. The performance of the matrix material should be controlled and adjusted through a proper technical method, which have extraordinary signification to stable and advance the quality of the diamond saw-blade. Base on constitute of matrix material, at present it is a course that traditional single metal powder by mixed mechanical is pressed and sintered. Effect factor of single metal powder is more in use. So sintering quality is easy to bad and mechanics performance of the matrix isn’t perfect.. So pre-alloyed powder is brought forward.Matrix ingredient is analyzed and designed through phase diagram. Cu matrix , Ni matrix and Fe matrix ingredient are designed basis on different content of primary element.Pre-alloyed powder is sprayed through water atomization method. Pre-alloyed powder matrix’s properties was analyzed and compared with mechanical mixed matrix in mechanics capability. The hardness was heightened 11%, 8%, 4% and bending strength was heightened 10%, 29%, 10%.Experiment was studied in sintering densification and homogenization to Pre-alloyed powder saw-teeth and mechanics-mixed. In the same sintering condition, hardness, bending strength and density of the matrix increase followed time lasting. Alloy element homogenization and densification of pre-alloyed powder matrix is easier. The state of fracture matrix is studied. Toughness of pre-alloyed powder matrix is higher and evener than mechanics-mixed. SEM showed that element distributing of pre-alloyed powder matrix is symmetrical, but mechanics-mixed powder matrix have phenomenon of conglomeration.Pre-alloyed powder is applied to the saw blades. Saw-teeth’s wear morphology was studied and compared between Pre-alloyed powder saw-teeth and mechanical mixed. Diamond’s pull-out ratio and matrix’s control to diamond was studied. The results show that three saw-blade all can fulfill task. Pre-alloyed powder saw blade’s cutting life and rate is higher than mechanical mixed powder saw blade. In three component pre-alloyed powder saw blade, Cu matrix saw blade’s cutting speed is fastest, Ni matrix is the most slow but cutting life is longest, Fe matrix cutting life is shortest. This research has provided a reference to improve the saw blade’s performance.
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