金剛石刀具如何製作？
如今金剛（gāng）石刀具的加工方法主要有以下幾種：薄膜（mó）塗層（céng）刀具、厚膜金剛石焊接刀具、金剛石燒結體刀（dāo）具和單晶金剛石刀具。
1 薄膜塗層金剛石刀具 薄膜塗（tú）層金剛石刀具是在剛性及（jí）高溫特性好的集體（tǐ）材料上通過化學（xué）氣（qì）相沉積法(CVD)沉積金（jīn）剛（gāng）石薄膜製成的刀具。由於SiN4係（xì）陶瓷、WC+Co係（xì）硬質（zhì）合金以及金屬W的熱膨脹係與金剛石接近，製膜時產生的熱應（yīng）力小，因此可作為刀體的基體材料。WC+Co係硬質合金中，粘結相Co的存在易使金剛石薄膜與基體之間形成石墨而降低附著強（qiáng）度，在沉積前需進行預處理以消除（chú）Co的影響(一般通過酸（suān）腐蝕（shí）去Co)。化學氣相沉積法是采用一定（dìng）的方法把含有C源的（de）氣體激活，在極低的氣體壓強下，使碳原子在一定區域沉積下來，碳原子在凝聚、沉積過程中形成金剛石相。目前用於沉積金剛（gāng）石的CVD法（fǎ）主要包括：微波、熱燈絲（sī）、直流電弧噴射法（fǎ）等。金剛石薄膜的優點是可應（yīng）用於各種幾何形狀（zhuàng）複雜的（de）刀具（jù），如帶有切屑的刀片、端銑刀、鉸（jiǎo）刀及鑽頭；可以用來切削許多非金屬材料，切削時切削力小、變（biàn）形小、工（gōng）作平穩、磨損慢、工（gōng）件不易變形，適用於工件材質好、公差小（xiǎo）的精加工。主（zhǔ）要缺點是金剛石薄膜與基體的粘接力較差，金剛石薄膜刀具（jù）不具有重磨性。
2 厚膜金剛石焊（hàn）接刀具
金剛石厚膜（mó）焊接刀具的製作過程一般包括：大麵積的金剛石膜（mó）的製備；將金剛石膜切成刀具（jù）需要的形狀尺寸；金剛石厚膜與刀具基體材料的焊接；金剛石厚膜刀具切削刃的研磨與拋光。常用的製備金剛石厚膜（mó）的工（gōng）藝方法是直流等離子體射流（liú）CVD法。將金剛石沉積到（dào）WC+Co合金(表麵進行鏡麵加工)上，在基體的冷卻過程中，金剛石膜自動脫落。此方法沉（chén）積（jī）速度快(最高（gāo）可達930μm/h)，晶格之（zhī）間（jiān）結合比較緊（jǐn）密，但是生長表麵比較粗糙。金剛石膜硬度高（gāo）、耐磨、不導電決定（dìng）了它的切割方法是激光切割(切割可在空氣（qì）、氧氣和氬氣的環境中進行)。采用激光切割不僅能將金剛（gāng）石厚膜切割成所需要的形狀和尺（chǐ）寸，還可以切出（chū）刀具的後角，具有切縫窄、高效等優點。金剛石與一般的金（jīn）屬及其合金之間（jiān）具有很高的界麵（miàn）能致使金剛石不能被一（yī）般的（de）低熔點合金所（suǒ）浸潤，可焊性極差。目前主要通（tōng）過在銅銀合金焊料中添（tiān）加強碳化物形成元（yuán）素或通過對 金剛石表麵進（jìn）行金屬化處理來提高金剛石與金屬（shǔ）之間的可焊性。焊料（liào）一般用含Ti的銅銀合金，不加助熔劑在惰性氣體或真空中焊接。常用的釺料成分Ag=68.8wt%，Cu=26.7wt%，Ti=4.5wt%，常用（yòng）的製（zhì）備方法是電弧熔煉法和粉末冶金法。Ti作為活性元素在（zài）焊接過程中與C反映生成TiC，可提高金剛石與焊料的潤濕性（xìng）和粘結強度。加（jiā）熱溫度一般為850℃，保溫10分鍾，緩冷以減小內應（yīng）力。 金剛石表麵的金屬（shǔ）化是（shì）通過表（biǎo）麵處理（lǐ）技術在金剛石（shí）表麵鍍覆金屬，使（shǐ）其表麵具有金屬或類金屬的性能。一般是在金剛石的表麵鍍（dù）Ti，Ti與C反應生成TiC，TiC Ag-Cu合金釺料（liào）有較好的潤濕性和結合強度。目前（qián）常用的鍍鈦方法有：真空（kōng）物理氣相沉積(PVD主要包括真空蒸發鍍、真（zhēn）空濺射鍍、真空離子鍍等)，化學氣相鍍和粉末覆蓋燒結。PVD法單次鍍覆量低，鍍覆過程中金剛石的溫度低於500℃，鍍層與金剛石之間（jiān）是物理附著、無化學（xué）冶（yě）金。CVD法Ti與金剛石發生化學反應形成（chéng）強力冶金結合，反應溫度高，損害金剛石（shí）。厚膜金剛石刀具的刃磨金剛石（shí）厚膜刀具（jù）的加工方法有：機械磨削，熱金屬盤研磨，離子束、激光束和等離子體刻蝕（shí）等。
3 金（jīn）剛石燒結體刀具
將金剛（gāng）石厚膜用滾（gǔn）壓（yā）研磨破（pò）壞的方法加工成平均粒度為32～37μ的（de）金剛石晶粒或直接利用高溫高壓法製得金剛石晶粒，把晶粒粉末堆放到WC-16wt%Co
合金上，然後用Ta箔將其隔離，在5.5GPa、1500℃條件下燒結（jié）60分鍾，製成金剛（gāng）石燒結體，用（yòng）此燒結體製成的車刀具有很高的耐磨性。
4 單（dān）晶金剛石刀（dāo）具
單晶金剛石刀具通（tōng）常是將金剛（gāng）石單（dān）晶固定在小（xiǎo）刀頭（tóu）上，小刀頭用螺釘或壓板（bǎn）固定在車刀刀杆上（shàng）。金剛石在小刀頭上的固定方法主要有：機械加固法(將金剛石底麵和加壓麵磨平，用壓板加壓固定在小刀頭上)；粉末冶金法(將金剛石放（fàng）在合金粉（fěn）末中，經加壓在真空中燒結，使金剛石固定在小刀（dāo）頭上)；粘結和釺焊法(使用無機粘結劑（jì）或其它粘結劑固定（dìng）金剛石。由於金剛石與基體（tǐ）的（de）熱膨脹係數相差懸殊，金剛石易鬆動，脫落。
以上幾種方法就是當今製作（zuò）金剛石刀具（jù）的常用方法，希望對您了（le）解金剛石刀具有所幫助。
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