荥阳市光明金刚石实业有限公司

实现金刚石的表面金属化

瑞士A K Chattopadhyay等用火焰喷镀法把钎料合金镀于工具钢基体上，并将金刚石（不包衣）布排于焊料层面上，然后在1080℃、保护下感应钎焊30秒来实现金刚石与钢基体结合。钎料合金中的Cr作为一种强碳化物元素，在钎焊过程中向金刚石表面富集而实现金刚石的表面金属化。

使用镀钛金刚石，在23%的金刚石浓度下，在代钴胎体中制成Υ 400锯片，锯切花岗岩定做电镀金刚石砂轮。与未镀覆金刚石锯片相比电镀金刚石，在相同寿命条件下，锯切效率提高50%。

电镀金刚石锯片磨破损：

由于力效应和温度较应，锯片经过一段时间的使用往往会产生磨破损。磨破损的形式主要有以下几种：磨料磨损、局部破碎、大面积破碎、脱落、结合剂沿锯切速度方向的机械擦伤。

磨料磨损：金刚石颗粒与式件不断摩擦，棱边钝化成平面，失去切削性能，增大摩擦。锯切热会使金刚石颗粒表面出现石墨化薄层，硬度大大降低电镀金刚石磨棒，加剧磨损。

金刚石器材

用金刚石器材磨削时，磨粒上较快形成面或内凹面，又由于金刚石器材晶粒概况固有滑腻性，使之不易粘屑，所以在超精研和磨削时，僵持了锐利刃口和较高的光洁度电镀金刚石磨盘。

1、从表分析PCD复合金刚石锯片硬度高，耐磨性能强，并具有连续使用时间长，耐用度是硬质合金的50-70倍，一片金刚石锯片顶硬质合金50片。

2、PCD复合金刚石锯片可以长时间使用不换刀，有利于连续性生产流水线，提高生产效率降低成本，，耐磨耐用。

3、50片硬质合金才顶1片金刚石锯片，从经济指标角度上50片硬质合金锯片成本1万多元。综合成本远远高于PCD复合金刚石锯片。

切削工具的抗冲击韧性

PDC作为切削工具，被广泛地应用于油气钻井作业中。在钻井过程中，由于轴向力和水平切削力的联合作用、钻具与孔壁的摩擦、钻杆柱的弯曲、孔底不平及残留岩粉、钻机振动等因素的影响，使得钻头上的PDC受到极大的冲击力。

PDC抗冲击性能反映了复合片的韧性和粘结强度，是一综合性指标，也是决定其使用效果好坏的关键所在。在20世纪80~90年代中期，复合片的抗冲击韧性为100~200J，国外为200~300J。20世纪90年代中期至现在，抗冲击韧性为200~400J，国外大于400J。

磨片材质的设计与选择

磨片设计选用合适的齿型以达到既定的打浆参数，还必须具有良好的耐磨性能和抗冲击韧性。纵观100多年来，全球范围的磨片制造和使用的发展中，石材、灰口铁、镍硬白口铁、高铬铸铁、镍铬合金、多元合金、不锈钢、碳化钨、高分子聚乙烯、改性尼龙、陶瓷、金刚砂等材料都得到过采用，鉴于耐磨性和经济性考虑，目前多元合金磨片和高铬铸铁磨片因良好的耐磨性能处于主导地位。具有表面粗粒的多元合金磨片倾向于对纤维更好的分丝帚化作用；特钢磨片倾向于纤维更剧烈的切断作用。

限制金刚石磨轮磨片的因素

目前，世界上大约有60％的磨料级金刚石用于生产树脂结合剂砂轮。但是，由于常用的处理方法对金刚石表面惰性改善不大，树脂对金刚石的浸润性并不好，更难以形成结合剂与金刚石之间的化学键结合，结合剂对金刚石的把持力主要还是机械嵌合力，所以在日前生产的树脂金刚石砂轮中，树脂结合剂对金刚石的把持能力并不是很强。

如果要改善这种情况，我们应该致力于提高树脂结合剂对磨料的机械嵌合力。据国外磨削资料报导，普通金刚石树脂磨具在磨削PI8产品后，约有70％的磨料是在没有充分发挥作用前脱落。

虽然采用对金刚石进行表面处理的方法，如金刚石表面涂附、表面镀覆等，能提高树脂结合剂对磨料的把持能力，但由于其生产工艺较复杂，生产成本高，砂轮自锐性也较差，在一定程度上限制了其应用。