人造金刚石工具的工作效率和使用寿命是评价人造金刚石工具的两项重要技术指标。而决定这两项重要技术指标的关键,是人造金刚石的强度。
工具中人造金刚石的强度,取决于人造金刚石初始强度(与合成工艺有关)和在工具制造过程中人造金刚石的强度损失。目前,提高人造金刚石工具的工作效率和使用寿命,不外乎从三方面入手:1)选取用优质的人造金刚石;2)尽量减少工具制造过程中的强度损失;3)使工具与加工对象相适应(如钻头适应岩石)。实际上即便对优质提金刚石来说也仍然存在制作工具过程中的强度损失问题。所以,本文着重对工具制作过程中人造金刚石强度损失的影响因素及在加热过程中的强度损失与微观结构间的联系进行评述,目的是通过对加热条件的控制和制作方法的选择收到令人满意的效果。同时,通过对几种常用烧结方法的比较,推荐适合制作人造金刚石工具的烧结工艺。
人造金刚石在加热过程中强度的改变是比较复杂的物理和化学过程,它与加热条件有关,其中包括,加热温度,加热持续时间,加热速度,加热时的介质,加热过程的压力及人造金刚石的杂质含量等等。
显然,选择金刚石工具的烧结工艺必须清楚人造金刚石加热后强度改变的原因与机制及加热条件对人造金刚石强度的定性和定量的影响。