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金刚石钎焊必须考虑的基本因素有润湿性,热损伤.钎焊温度、钎料本身强度及热应力。
1.润湿性
润湿性是金刚石钎焊研究的基础问题。由于金刚石的界面能很高,所以一般金属或合金很难润湿，因此钎焊时需添加活性元素,希望钎焊过程中金刚石表面与钎料有一定的反应,也就是反应型液固界面润湿性。对于金刚石而言,采用添加碳化物形成元素,诸如:Ti、Cr,Zr等,希望在界面形成碳化物。但碳化物的类型,数量,形状.分布对连接质量有很大的影响。
2.热损伤
钎焊过程中,液态钎料常常与金刚石发生或多或少的相互扩散作用。显然,因为金属原子在固态的金刚石中很难扩散,因此,钎焊过程中主要是金刚石的碳原子向液态钎料中扩散并发生反应。这将引起金刚石的消耗,如液态Ni能够溶解较多的C,会造成金刚石一定的侵蚀。
3.钎焊温度
钎焊温度是非常重要的一个工艺参数,主要影响金刚石自身强度,连接强度﹑钎料的润湿性。钎焊温度太高,金刚石会发生石瞾化、氧化等,最终影响金剐石的强度。温度升高会提高钎料对金刚石的润湿性,但容易引起钎料的流淌及某些元素的挥发,最终降低连接强度。
4.钎料本身强度
钎焊单层金剐石磨料制作的工具一般用于加工石材,陶瓷,玻璃等硬脆材料,工作时不仅要经受较高的温度,还要经受磨屑对钎焊层的摩擦,因此钎料不仅要有一定的高温强度,而且需要有较高的耐磨性。
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