金剛石刀頭胎體粉末中添加鋅粉是可行的,但需要綜合考慮其利弊和工藝控制。以下是相關分析:
優(yōu)點
降低燒結溫度:鋅的熔點較低(419℃),添加鋅粉可以降低胎體的燒結溫度,減少燒結過程中的能耗。
提高鋒利度:鋅粉的加入可以弱化胎體,使金剛石刀頭在切割過程中更加鋒利。
降低成本:鋅粉相對價格較低,添加鋅粉可以在一定程度上降低生產成本。
缺點
高溫易流失:鋅粉在高溫燒結過程中容易揮發(fā),導致胎體成分不均勻,影響刀頭質量。例如,高鋅配方的刀頭在800℃以上的熱壓燒結時,鋅的流失率可達7%-15%,導致刀頭偏析。
氧化問題:鋅在225℃就開始氧化,氧化后的鋅對刀頭有負作用,可能影響刀頭的性能。
解決方案
預合金粉替代:使用預合金粉(如鐵鋅預合金粉)可以有效減少鋅在燒結過程中的流失。預合金粉通過預先合金化,使鋅與鐵等金屬緊密結合,均勻分布,避免了單質鋅粉的流料和偏析問題。
控制添加量:嚴格控制鋅粉的添加量,一般建議鋅含量控制在約8%或錫+鋅總含量約為8%。在某些實驗中,添加質量分數為2.1%的鋅粉時,胎體的抗彎強度達到最大值,且對金剛石的把持力較高。
優(yōu)化燒結工藝:采用合適的燒結工藝,如真空燒結或無壓燒結,可以減少燒結過程中因氧氣導致的鋅氧化和流失。
結論
金剛石刀頭胎體粉末中可以添加鋅粉,但需要控制添加量,并采用合適的工藝和材料(如預合金粉)來解決鋅粉在高溫燒結過程中的流失和氧化問題。通過這些措施,可以在降低成本的同時,提高刀頭的鋒利度和使用壽命。