HJ加强合金粉是专门用于加强金刚石工具胎体性能的一种

金刚石均匀分布/有序排列是改善金刚石工具性能的有效途径长沙矿山研究院姜荣超提要：本文介绍了近年来金刚石均匀分布/有序排列在国内外金刚石工具中的应用与效果，解决了金刚石工具效率与寿命相互矛盾的难题，通过优化与控制工具内部金刚石之间的间距，实现了既提高工具寿命，又增加效率的目的。

讨论了金刚石均匀分布/有序排列的功能以及各参数的关系。

简要地介绍了实施金刚石均匀分布/有序排列的工艺措施。

关键词：均匀分布，有序排列，金刚石间距Even Distribution / Array Pattern of Diamondis The Best way to improve the performance of Diamond ToolsChangsha Institute of Mining Research Jiang Rongchao Abstract: The application and effect of the even distribution / Array pattern of diamond in diamond tools at home and abroad are introduced. The dilemma of contraction between tool life and free cutting rate is overcome. The aim of increasing the tool life and improving the cutting efficiency is achieved by optimizing and controlling the inter-particle spacing. The function of even distribution / array pattern of diamond and the relationship of its parameters are discussed and simply technology of even distribution / array pattern of diamond for manufacturing segments is introduced.Key words: even distribution，array pattern，inter-particle spacing 在常规金刚石工具中金刚石在金属胎体中是随机分布/无序排列的。

金属粉末在刀头中的作用及金刚石的品级及应用金属粉末在刀头中的作用及金刚石的品级及应用粉末的预先退火可使氧化物还原，降低碳和其他杂质的含量，提高粉末的纯度。

还能消除粉末的加工硬化，稳定粉末的晶体结构。

经退火的粉末压制性能得到改善，压坯的弹性后效相应减少。

退火温度T退=（0.5～0.6）T熔。

退火一般用还原性气氛，有时也可以用惰性气氛或真空。

一、金属粉末常识1，金属粉末的制取方法有机械法和物理化学法和雾化法。

机械法包括机械粉碎和机械研磨，物理化学法包括还原法、电解法、和热离解羰基化合物法等，不同的生产方法决定粉末具有不同的颗粒形状和粒度及粒度组成，而不同的颗粒形状和粒度及粒度组成又对粉末的松装密度、流动性、和压制烧结有显著影响。

2，金属粉末的工艺性能金属粉末的工艺性能包括：松装密度、振实密度（摇实密度）、流动性、压缩性和式样自然地充满规定的容器时，单位容积的粉末质量。

可以用漏斗法、斯柯特容量计法和震动漏斗法。

振实密度：金属粉末的振实密度成型性。

松装密度：粉末装入指将粉末振动容器中，在规定条件下经过振实后测得的粉末密度。

一般比松装密度高20%-50%。

流动性：50g粉末从标准漏斗流出所需时间，s/50g。

压缩性：在标准模具中，规定的润滑条件下，用规定的单位压力下粉末所达到的压坯密度表示。

成型性：用粉末得以成型的最小压力表示。

3，金属粘结剂的作用：粘结剂的主要作用是用来固结切削元件——金刚石，粘结剂又分为金属粘结剂、树脂粘结剂(软磨片)、陶瓷粘结剂等。

下面结合我厂的实际情况对所使用的金属粘结剂逐一介绍一下：㈠铜粉：电解法制取，200目（也就是说通过200目筛子的粉末达95%），颗粒形态为树枝状，玫瑰红色，氧化后颜色发暗，严重时变成黑色粉末。

作为结合剂材料，铜粉的主要优点有：电解铜粉成型性好，广泛用于冷压成型后烧结，压坯不易塌落；纯铜对碳化物和骨架材料的相容性很好，如W、WC（结合448配方的改进）；纯铜的耐磨性优于青铜，可烧结性好；铜可与Sn、Zn、Mn、Ni、Ti等制成性能优异的合金，价格远低于钴粉，因此我厂现有配方个别钴基除外，都含有铜粉。

金刚石工具中用常见的粉料及特点金刚石工具的原材料，除金刚石之外，其它主要为粉末，这些粉末可以是金属、非金属，也可以是合金、化合物。

金刚石工具采用的粉末，不仅仅对化学成分有一定的要求，而且对粉末颗粒的大小、形状、松装比重、压制性、烧结性等也有不同的要求,这取决于金刚石工具的用途、品种、生产工艺等因素。

1常见的金属粉料及特点（A）铜粉：电解法制取，颗粒形态为树枝状，玫瑰红色，氧化后颜色发暗，严重时变成黑色粉末。

作为结合剂材料，铜粉的主要优点有：电解铜粉成型性好，广泛用于冷压成型后烧结；纯铜对碳化物和骨架材料的相容性很好，如W、WC；铜可与Sn、Zn、Mn、Ni、Ti等制成性能优异的合金，价格远低于钴粉。

（B）铁粉：有还原铁粉、电解铁粉和羰基铁粉，顾名思义还原铁粉用还原法制取，电解铁粉电解法制取，羰基铁粉通过热离解羰基化合物制取。

作为结合剂材料，铁粉的优点有：价格低，与金刚石有好的润湿性；与骨架材料（WC）的相容性很好；一定温度烧结时铁对金刚石的轻度刻蚀并不损失金刚石的强度，反而会提高金刚石在胎体中的把持力。

刻蚀作用实质是金刚石中的碳原子溶入铁中并向其中扩散的过程，金刚石未发生结构及强度变化。

（C）钴粉：不规则海绵状，还原法制取，作为粘结剂，其综合性能最好。

是一种优异的粘结剂材料，国外发达国家用的较多，其主要优点有：优良的成型性和可烧结性；可使胎体的抗弯强度提高；和金刚石的粘结力大，润湿性好；胎体的韧性好、自锐性好。

由于价格昂贵，国内以铁代钴的研究很多，选择合适的粉末、合理的烧结工艺可获得钴基粘结剂相似的性能。

钴的缺点是：价格昂贵；松装密度太小，易造成投料困难。

另外使压制磨具设计宽度和高度变大，手装料热压模具高度加大，从而使模具成本提高。

（D）镍粉：不规则树枝状，电解法制取。

优点：适于制作重载荷下作用的工具，具有出色的强韧性；可以减少铁铜基胎体的烧结损失（铜镍无限互溶）；镍与铁、钴搭配可以得到另人满意的综合性能，如小的变形和适度耐磨性。

金刚石胎体粉末（预合金粉）的性能
恒信胎体粉末：金刚石行业超硬材料用加强合金粉
【产品特点】：恒信HOP加强合金粉是我公司与业内专家共同研发的一种专门用于强化金刚石工具胎体的合金粉末，适宜生产金刚石超硬材料制品，其作用在于增强烧结体抗弯强度、烧结体洛氏硬度和自锐性，产品既可作为胎体添加剂，还可以对其它元素进行改性，达到良好的使用效果。

在业内被誉为：“胎体配方的秘密武器”。

【物理特性】：
粉末型状：不规则
粒度：300-1500目
松装密度：2.0~2.2g/cm3
理论密度：6.37-7.25g/cm3
氧含量：0.2~0.6%
主要元素：Fe、Co、Ni、P、稀土等
【检测设备】：激光粒度分析仪，元素分析仪器
【产品性能】：HJ加强合金粉添加到胎体后，可使金刚石工具胎体合金化程度提高，烧结体组织性均匀，对金刚石的把持力提高，烧结均热保温时间短，低熔点金属流失较小，组织致密性、自锐性好。

即能延长金刚石工具的耐磨性，又能提高工具锋利度，达到提高金刚石工具综合性能的目的。

【产品用途】：适用于各种金刚石制品、预合金粉末厂、预混粉末厂、粉末冶金厂、磨具磨料厂、砂轮制品、磨削材料厂、耐材焊条、陶瓷制品等
【使用方法】：建议添加量为胎体配方质量百分比的6-15%，最高一般不超过15%
建德市恒信铜材有限公司。

全面金刚石工具基础1.1金刚石的成份：早在公元1世纪的文献中就有了关于金刚石的记载，然而，在其后的1600多年中，人们始终不知道金刚石的成分是什么。

直到18世纪的70至90年代，才有法国化学家拉瓦锡(1743~1794)等人进行的在氧气中燃烧金刚石的实验，结果发现得到的是二氧化碳气体。

证明了组成金刚石的材料是碳。

1.2金刚石和石墨的区别石墨和金刚石都属于碳单质，但金刚石和石墨不是同种物质，它们是由相同元素构成的同素异型体. 所不同的是物理结构特征。

二者的化学式都是c ,石墨原子间构成正六边形是平面结构，呈片状。

金刚石原子间是立体的正四面体结构，呈金字塔形结构。

正是这种致密的结构，使得金刚石具有最大的硬度。

换句话说，金刚石是碳原子被挤压而形成的一种矿物。

1.3金刚石的硬度金刚石的硬度一般用莫氏硬度来表示，其硬度值为10 。

显微硬度10000kg/mm2,显微硬度比石英高1000倍，比刚玉高150倍。

依照莫氏硬度标准(Mohs hardness scale)共分10级，钻石(金刚石)为最高级第10级；如小刀其硬度约为5.5、铜币约为3.5至4、指甲约为2至3、玻璃硬度为6。

1.4工业金刚石金刚石由其生成方式分为天然金刚石和人工合成金刚石，用于金刚石工具制作的一般是人工合成金刚石。

也称作工业金刚石。

其密度为 3.52g/cm3, 其质量单位一般情况用“克拉”表示，1克拉=0.2克。

人造金刚石的粒度(颗粒大小)一般用“目”表示。

人造金刚石常见粒度为25/30、30/40、40/45、45/50、50/60、60/70… …2、粉料金刚石工具的原材料，除金刚石之外，其它主要为粉末，这些粉末可以是金属、非金属，也可以是合金、化合物。

金刚石工具采用的粉末，不仅仅对化学成分有一定的要求，而且对粉末颗粒的大小、形状、松装比重、压制性、烧结性等也有不同的要求,这取决于金刚石工具的用途、品种、生产工艺等因素。

(a) 铜粉：电解法制取，颗粒形态为树枝状，玫瑰红色，氧化后颜色发暗，严重时变成黑色粉末。