Вакуумное спекание алмазного инструмента

---

Паяльная способность алмаза оставляет желать лучшего. Основные трудности заключаются в:

1. Наиболее часто используемые припои трудно намочить или не могут намочить.

2. Коэффициент линейного расширения алмаза ниже, чем у большинства металлических материалов. Его свойства легко изменить при термическом воздействии пайки и окружающей среде.

3. Температура пайки ограничена температурой перехода графитизации.

Что касается смачиваемости алмаза, многие ученые подробно изучили графит. Результаты показывают, что свойство пайки алмаза в условиях отсутствия вакуума очень плохое.
Поскольку прямая пайка монокристаллического алмаза чрезвычайно трудна, его изготавливают из порошка алмаза и других металлов в порошковые металлургические композиты для промышленного производства. Пайка этих композитов относительно проста.

Наиболее распространенным способом является прессование спеченной алмазной «головки инструмента» методом порошковой металлургии. Пайка этого вида композита относительно проста.

Паяемость головки инструмента и матрицы в основном зависит от состава элементов нижнего слоя головки инструмента. В настоящее время формула головки инструмента в основном включает в себя кобальтовую основу, вольфрамовую основу, медную основу, железную основу, основу из карбида вольфрама и предварительно легированную основу, но нижний слой инструментальной головки в основном состоит из Fe, Cu, 663 бронзы, Zn, Sn, Cd, WC, W2C, Al, Pb, C, P и специальный медный сплав. Когда нижний слой не разработан отдельно, Ni, Mn, Cr, Ti, Zr, V, Мо, Со, B, Ag, Be, Si, W, Bi, B4C, CBN, Al2O3, SiC, Cr2O3, TiH, TiC , TiN, Si3N4, hBN, MoS2 и другие компоненты могут существовать.

Среди вышеперечисленных компонентов Pb и Bi легко вызывают горячие трещины в паяном шве; Sn, P и Cd являются легкими источниками хрупкой усталости; сильное образование карбидов изначально влияет на скорость пайки; и Pb и C влияют на смачиваемость. Следует отметить, что свинец и свободный С оказывают фатальное воздействие на паяный шов: в процессе пайки они образуют шлак пайки, что серьезно разрушает смачиваемость и поток припоя, что приводит к неспособности головки инструмента свариваться; с другой стороны, когда содержание свинца достигает 3-5% (массовая доля), хрупкая фаза, образованная свинцом и источником горячей трещины, вызванным эффектом границы зерен, значительно снижает прочность паяного шва и даже разрушает инструмент голова.