金剛石的基本要求

外觀特征：純凈金剛石應(yīng)是尢色透明的(實(shí)際上常因含有雜質(zhì)和缺陷而顯色)。人造金剛石在金相顯微鏡下觀察呈八面體、菱形十二面體、立方體及其聚集體。常顯黃綠色研磨輪特點(diǎn)，雜質(zhì)較多者顯灰綠色研磨輪，含硼金剛石則呈黑色。

透明度高，棱角發(fā)育好，長(zhǎng)單晶含量高的金剛石適應(yīng)制造陶瓷加工工具。MBD8以上細(xì)粒度（100/120以細(xì)）金剛石用量在增加，目前市場(chǎng)供應(yīng)量不足，價(jià)位較高，希望引起金剛石生產(chǎn)廠家的關(guān)注。

燒結(jié)體制成的車刀具有很高的耐磨性

加工成平均粒度為32～37μm的金剛石晶?；蛑苯永酶邷馗邏悍ㄖ频媒饎偸Я?，把晶粒粉末堆放到WC-16wt%Co合金上。然后用Ta箔將其隔離金剛石研磨輪，在5.5GPa、1500℃條件下燒結(jié)60分鐘，制成金剛石燒結(jié)體，用此燒結(jié)體制成的車刀具有很高的耐磨性。

隨著臺(tái)車上荒料的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這個(gè)扭力的方向也跟著不斷變化。又因升降運(yùn)動(dòng)需要滑軌與滑座的配合存有間隙，有扭轉(zhuǎn)力矩的作用下勢(shì)必推動(dòng) 刀軸作來(lái)回?cái)[動(dòng)。同樣因隙間的存在，鋸切時(shí)上頂力矩將刀軸上抬，當(dāng)鋸片離開(kāi)荒料時(shí)在鋸片重荷作用下刀軸又下垂電鍍金剛石研磨輪。這就是鋸切過(guò)程中在鋸切力作用下刀軸產(chǎn)生振 擺的原因之一。

磨具要保持切削性能

磨具在使用過(guò)程中，當(dāng)磨粒磨鈍時(shí)，由于磨粒自身部分碎裂或結(jié)合劑斷裂，磨粒從磨具上局部或完全脫落，而磨具工作面上的磨料不斷出現(xiàn)新的切削刃口，或不斷露出新的鋒利磨粒，使磨具在一定時(shí)間內(nèi)能保持切削性能。

固結(jié)磨具按所用磨料的不同，可分為普通磨料固結(jié)磨具和超硬磨料固結(jié)磨具。前者用剛玉和碳化硅等普通磨料，后者用金剛石和立方氮化硼等超硬磨料制成。

金剛石與一般的金屬及其合金之間具有很高的界面能，致使金剛石不能被一般的低熔點(diǎn)合金所浸潤(rùn)，可焊性極差。目前主要通過(guò)在銅銀合金焊料中添加強(qiáng)碳化物形成元素或通過(guò)對(duì)金剛石表面進(jìn)行金屬化處理來(lái)提高金剛石與金屬之間的可焊性。

釬焊耐用度較電鍍砂輪明顯提高

釬料均勻分布于砂輪表面，金剛石已被牢固釬焊，觸摸砂輪表面感覺(jué)相當(dāng)銳利粗糙。釬料在金剛石磨粒間分布均勻，金剛石出刃高度高。其耐用度較電鍍砂輪有了明顯提高，工作后僅有少量金剛石脫落。

目前在金剛石的產(chǎn)業(yè)化中還存在一些關(guān)鍵問(wèn)題函待解決，如高速大面積的金剛石厚膜沉積工藝、控制金剛石膜的晶界密度和缺陷密度、金剛石膜的低溫生長(zhǎng)，金剛石薄膜與基體結(jié)合力弱等。金剛石刀具優(yōu)異的性能和廣泛的發(fā)展前途吸引國(guó)內(nèi)外無(wú)數(shù)的進(jìn)行研究，有些已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展，相信不久的將來(lái)金剛石刀具將廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代加工中。

超硬磨具磨削技術(shù)與理論

要想完成有效、節(jié)約生產(chǎn)，離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家們不斷攻克行業(yè)難題。比如研究“新型超硬磨具設(shè)計(jì)與先進(jìn)制造技術(shù)與理論”、“超硬磨具磨削技術(shù)與理論”等。

科學(xué)家們還需要通過(guò)對(duì)陶瓷結(jié)合劑、樹(shù)脂結(jié)合劑、金屬結(jié)合劑、電鍍金屬結(jié)合劑配方進(jìn)行研究，把金剛石等制成超硬材料磨具。

那些結(jié)合劑，其實(shí)就是黏結(jié)劑。因?yàn)榻饎偸土⒎降鸲际穷w粒狀，都沒(méi)有支撐，需要將其黏結(jié)形成塊狀的產(chǎn)品，然后再做成磨具。

隨著現(xiàn)代集成技術(shù)的問(wèn)世，機(jī)加工向方向發(fā)展，對(duì)刀具性能提出了相當(dāng)高的要求。由于金剛石摩擦系數(shù)小、熱膨脹系數(shù)低、導(dǎo)熱率高，能切下極薄的切屑，切屑容易流出，與其它物質(zhì)的親和力小，不易產(chǎn)生積屑瘤，發(fā)熱量小，導(dǎo)熱率高，可以避免熱量對(duì)刀刃和工件的影響，因此刀刃不易鈍化，切削變形小，可以獲得較高質(zhì)量的表面。

材料制約了中國(guó)硬質(zhì)合金工具的發(fā)展

2012年中國(guó)硬質(zhì)合金產(chǎn)量為2.35萬(wàn)噸，硬質(zhì)合金行業(yè)銷售收入209億元，硬質(zhì)合金出口近5000噸，出口創(chuàng)匯超過(guò)3.6億美元，硬質(zhì)合金深加工產(chǎn)品產(chǎn)量達(dá)到6600噸，占合金總產(chǎn)量的三分之一。

到2014年中國(guó)硬質(zhì)合金產(chǎn)量達(dá)到2.702萬(wàn)噸，工業(yè)銷售產(chǎn)值達(dá)到306.86億元。硬質(zhì)合金主要應(yīng)用在切削刀具、礦用工具、模具和耐高壓高溫甩腔體等方面，其中切削刀具和礦用工具比例分別占到了硬質(zhì)合金應(yīng)用的33%和25%。

硬質(zhì)合金工具需要將硬質(zhì)合金與鋼基體通過(guò)釬焊的方式進(jìn)行連接，目前的焊接工藝主要是感應(yīng)釬焊，據(jù)統(tǒng)計(jì)，行業(yè)應(yīng)用感應(yīng)焊機(jī)保有量超過(guò)50萬(wàn)臺(tái)。

但中國(guó)硬質(zhì)合金工具存在合金生產(chǎn)與工具生產(chǎn)脫節(jié)的問(wèn)題，2002年之前，硬質(zhì)合金工具行業(yè)70%的釬料依賴進(jìn)口，極大制約了中國(guó)硬質(zhì)合金工具的發(fā)展。