如何製造鎢基金剛石砂輪

金剛石砂輪廣泛應用於低鐵含量金屬及硬脆材料，如硬質合金、高鋁瓷、光 學玻璃、瑪瑙寶石、半導體材料、石材的高效加工。

常用金剛石砂輪胎體包括鐵基和鈷基。鐵基胎體具有較高的力學性能，對金剛石也有較好的潤濕性，並且成本低廉，但其自銳性欠佳；而鈷基胎體具有很好的成形性和可燒結性，對金剛石的潤濕性好，粘結力大，韌性好，自銳性也好，是金剛石工具領域應用最廣的一種胎體，但是鈷基胎體上的金剛石靠機械方式把持，導致金剛石顆粒不能完全出露進行有效切削，而且還會因拉拔力的作用使其嚴重損耗，使得金剛石顆粒脫落現象嚴重，影響金剛石砂輪的打磨效率和使用壽命。

在製造胎體的金屬結合劑中，有時會添加少量鎢粉，這是因為金屬鎢除了能與其他金屬產生固熔強化外，還是強碳化物形成元素，可以和金剛石發生反應產生化學冶金結合力，與一般的金屬結合劑只是機械地將金剛石包裹和嵌合相比，化學冶金結合力的產生有利於提高胎體對金剛石的包鑲力、增強把持力，因此鎢基結合劑金剛石砂輪將具有優異的性能。

但是鎢的熔點高達3410℃，以鎢作為金屬結合劑進行燒結所需要的溫度遠遠超過金剛石所承受的能力，容易導致金剛石顆粒的石墨化，因此，如何破解結合劑燒結溫度高的問題，將會為金剛石砂輪的製造技術打開一扇新的大門，有科研人員想到了添加稀土。

將金剛石粉末與稀土改性鎢基結合劑充分混合，該稀土改性鎢基結合劑按品質份數包含以下組分：鎢40～75份、鎳2～6份、鐵2～5份、錫8～30份、銅 7～20份、錳0.4～1份、稀土鑭0.1～1份；

2)按所需金剛石砂輪胎體的外形利用相應模具將上述混合物冷壓成型後，進行真空熱壓燒結，燒結溫度900～960℃，燒結壓力140～200KN，燒結時間25～ 35分鐘；

3)真空熱壓燒結後，進行熱等靜壓燒結，燒結溫度840～900℃，燒結壓力 80～120MPa，燒結時間5～10分鐘，得到金剛石砂輪胎體；

4)將金剛石砂輪胎體裝接在砂輪基體上，得到金剛石砂輪。

由於稀土鑭的加入，稀土與鎢各組分相輔相成，將燒結溫度從近四千攝氏度降低至金剛石可承受的範圍，解決了一直以來鎢基結合劑因燒結溫度高而難以實際應用的缺陷，成功實現了鎢基金剛石砂輪的製造，並利用鎢與金剛石反應產生的化學冶金結合力，提高了金剛石顆粒在金剛石砂輪胎體上的把持力，得到的金剛石砂輪硬度高，耐磨損，為高性能金剛石砂輪的製造開創了新局面。

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