針對以上問題,人們采用了各種措施來解決金剛石與鍍層金屬的結合力。本文綜合介紹了國內外近年來發展起來的改進電鍍金剛石工具性能的方法,并對它們進行了歸納分類,希望能給人一詳細而清晰的認識。

　　由于金剛石具有高硬度、高強度、高耐磨性以及線膨脹系數小等一系列優異的物理化學特性,被用來制作金剛石工具用于加工硬而脆的難加工材料。電鍍法制備金剛石工具是通過金屬的電沉積,將松散的金剛石顆粒固結在電鍍層中,使金剛石顆粒具有切削能力。采用電鍍法制備金剛石工具制造溫度低,避免了對金剛石的熱損失,并且生產工藝簡便,設備投資少,制造周期短,成型方便以及可以修復等。因此,電鍍金剛石制品已有各種砂輪、磨頭、什錦銼、掏料刀、修整滾輪、地質鉆頭、擴孔器、內外圓切割片、鉸刀、線鋸等專用工具,在機械、電子、建筑、鉆探、光學玻璃加工等工業領域得到廣泛應用[1-3]。

　　目前,國內外在用電鍍法制備金剛石工具時,存在的主要問題是鍍層胎體金屬與金剛石顆粒間的結合力低,使用中金剛石顆粒受到力的作用時,容易松動脫落,致使使用壽命短。產生這些現象的主要原因是用電鍍法制備金剛石工具時制造溫度低,致使金剛石顆粒表面不易為一般金屬所浸潤,不但得不到強力的化學鍵結合,而且經常產生間隙。另外,受電鍍工藝的影響,金剛石工具鍍層金屬可選類型有限(只限于鎳、鉻等少量金屬及其合金),不像熱壓工具所使用的金屬類型那樣廣泛。

1.改進胎體材料

　　電鍍金剛石工具中,鍍層對金剛石起支撐和結合作用,被稱為胎體或基質金屬,它決定著金剛石顆粒能否充分發揮切削作用,一般要求它滿足高硬度、高耐磨性和較高的韌性等性能要求,所以人們首先考慮到采用提高胎體材料的性能方法改進金剛石工具。

1.1胎體金屬的合金化

　　雖然單一鍍層(如鎳)具有較高的強度,特別是韌性,但是一般硬度較低,因而人們多采用合金鍍層。

1.1.1Ni-Co二元合金鍍層[1-5]

　　鈷不僅能提高鎳金屬的強度(鎳鈷合金的胎體抗壓強度為1600MPa),而且能提高胎體金屬的抗熱性能,在800℃時的NiCo二元合金胎體金屬強度極限為500MPa,還能提高胎體金屬的韌性。