預合金粉末的主要特性有:預合金粉末熔化區間窄,在一定燒結溫度下應能剛好濕潤金剛石,而在壓力作用下又能流動;在熱壓過程中,預合金粉末熔化為液態與骨架金屬反應,有利于增強胎體的力學性能,又不會形成低熔脆性相;在金剛石工具正常的工作溫度下,預合金粉末不會重熔或形變,保證了粘結層能夠承受胎體中硬質顆粒(骨架成分和金剛石)傳給它的應力而不產生變形或松動;預合金粉末中不含易揮發和易氧化單質元素,采用預合金粉末制造的金剛石工具,提高了胎體的致密性和均勻性,從而改善了胎體的磨損狀態。
釬焊連接可以提高金剛石燒結體的使用壽命。
預合金粉末對金剛石的釬焊連接是基于在金剛石上形成碳化物的條件下的,但是碳化物的形成是一個原子擴散遷移的緩慢過程,需要在一定的溫度下保持較長時間,為了實現這種擴散,金剛石燒結體必須采用是熱壓燒結或者冷壓——真空燒結工藝。
金剛石工具熱壓時,需要一定的溫度、壓力和時間,其目的就是胎體材料中復雜銅合金中的碳化物形成元素(鉻、釩、鈦等)與金剛石界面形成極薄的碳化物,這樣就產生了金剛石與金屬胎體的擴散釬焊結合。在空氣中鉻、鈦、釩容易氧化失去作用,結合劑中的鐵、鈷、鎳元素容易引發金剛石石墨化,所以必須采用真空熱壓或氣保護熱壓。國內外大量研究表明:金剛石形成碳化物的*低溫度是620℃,而人造金剛石在760℃開始(即使在真空條件下),也會出現不同程度的強度下降。所以在滿足釬焊連接條件的前提下,盡量避免金剛石品質下降,選取合理的熱壓溫度和時間是關鍵技術。