常用金属结合剂超硬材料工具制备工艺及基本理论计算
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磨轮 双排磨轮
磨盘
刮刀
磨块
磨块
1.4 我公司预合金粉主要应用领域
我公司的预合金粉有主要产品20余种，广泛应用于金属结合 剂超硬材料工具领域中，主要用在以下几种工具中： 整体烧结金刚石小锯片 中径花岗岩焊接锯片 水泥马路切割锯片 花岗岩大刀头 工程薄壁钻 陶瓷磨边轮 陶瓷刮刀 陶瓷磨块
2.2 刀头热压焊接锯片
2.2.2 工艺制备流程
配粉 混合
配金刚石
混合
混料
制粒（可选）
冷压刀头
刀头热压烧结
润湿剂
去毛刺
基体清洗
磨弧
焊接
焊接强度检验
井式炉
2.1 整体冷压烧结小锯片
隧道炉（连续炉）
•速度快、产量大、炉温均匀性好， 切割衰减慢 •炉温调整慢 •需准确掌握加压时机和压力大小
Fra Baidu bibliotek隧道炉
详细制作工艺再次专讲
2.2 刀头热压焊接锯片
2.2.1 简介
配制好的胎体粉末经过冷压后进行热压烧结，再将刀头 焊接到基体上。Φ350~ Φ3000的锯片基本都是用焊接法制作， 焊接锯片在超硬材料工具领域中占相当高的比例，主要应用 于石材板材的加工、也用于高速公路、地下铁道、机场和桥 梁等混凝土工程的切割施工。 按直径大小不同，一般Φ800以下锯片称为中径锯片（也 有市场叫小刀头锯片），Φ800~Φ3000锯片称为大刀头。刀 头结构形式有：常规、K型、T型、三明治、异形刀头。 按加工对象不同又分为花岗岩锯片、大理石锯片、陶瓷 锯片、混凝土马路锯片等。
2.1 整体冷压烧结小锯片
2.1.4 主要制作设备及工艺特点
钟罩炉（有压、无压）
•产量大 •操作简便 •电阻加热，炉温均匀性差， 同炉烧出的上、中、下层锯片性能有差异 •设备差异大，加压状态参差不齐 •还原不均，刀头易氧化，切割衰减明显
钟罩炉
井式炉（无压烧结）
•批量大，每炉一两千片 •烧结过程不加压，烧结时间长 •致密度差，依靠胎体烧结收缩， 对金刚石把持力差
目录
一、超硬材料工具简介 二、主要超硬材料工具特点及制备工艺
2.1 2.2 2.3 2.4 整体冷压烧结小锯片 刀头热压焊接锯片 焊接金刚石薄壁工程钻 陶瓷磨削工具（磨边轮、刮刀、磨块）
三、实验方法及基本理论计算
12
2.1 整体冷压烧结小锯片
2.1.1 简介
整体冷压烧结金刚石圆锯片是将带齿的钢基体安放在冷 压模中间，在其上下倒入金刚石和金属粉末的混合料，装上 压头，在冷压机上冷压成形，并放到烧结炉内烧结而成。 这种圆锯片都是φ400以内的小规格锯片，以φ105~230锯 片居多。应用范围十分广泛，用于石材加工、陶瓷切割、家 庭装修、混凝土工程的切割和公路的切缝等。
常用金属结合剂超硬材料工具 制备工艺及基本理论计算
1
了解预合金粉在金刚石工具中的应用领域
掌握各类常见金刚石工具制备工艺及特点
掌握产品研发实验流程和基本理论计算 现场学习具体操作
目录
一、超硬材料工具简介
1.1 超硬材料工具的定义 1.2 超硬材料工具分类 1.3 我公司预合金粉主要应用领域
墙槽干切片
φ105超薄涡轮片
陶瓷湿切片
激光焊接锯片
组锯
组锯刀头
1.2 超硬材料工具分类
排锯：又称框架锯或条锯，在一条长约3米钢板一侧按一定间距焊接 刀头，一组排锯装在锯机上往复运动，向下施压将荒料切割成板材。
金刚石绳锯：金刚石绳锯是一种持殊的柔性切割工具，由若干金刚 石串珠、弹簧、垫圈和钢丝绳组成。它的载体是一根钢丝绳，串珠按 一定间距用注塑或注胶的方法固定在钢丝绳上。可用于异形板的切割、 荒料整形、石材矿山开采以及桥梁、混凝上建筑构件的切割施工。
φ 105干切片基体
φ 105干切片
2.1 整体冷压烧结小锯片
2.1.2 工艺制备流程
基体清洗
配粉 混合
配金刚石
混合
混料
制粒（可选）
装模冷压
整体烧结
润湿剂
检验
抛光
喷漆
开刃
包装入库
2.1 整体冷压烧结小锯片
2.1.3 工具特点
批量大，生产效率高，成本低，每片最低可到2元； 全程氢氮混合气保护烧结，气氛保护好； 胎体与基体一起冷压，对胎体成型性要求高； 致密度相对较低，一般90%以下，特别是无压片主要依靠胎 体自身收缩提高致密度； 密度均匀性较差，切割衰减明显； 基体参与烧结，无法淬火，强度和刚度不够，不能用于高 强度切割。 分为干切片和湿切片，干切片对锋利度要求较高，湿切片 在保证锋利度基础上对切边效果和寿命都有一定要求。
1.2 超硬材料工具分类
（二）钻探工具：按用途分，有： 地质勘探用厚壁取芯钻头； 钻进油(气)并用大直径全面钻头和取芯钻头； 建筑及施工用薄壁工程钻头； 其他钻玻璃等非金属材料专用钻头等等。
其中常用金属结合剂的有薄壁工程钻头和地质钻头。
薄壁钻
薄壁钻
地质钻
1.2 超硬材料工具分类
（三）磨削工具 常用金属结合剂的有： 磨轮 刮刀 磨盘 磨块 右图为几种常见磨削工具：
1.2 超硬材料工具分类
1.2.2 超硬材料工具按用途分为 锯切工具 钻探工具 磨削工具 其他工具
（一）锯切工具
主要指各类切割锯片，包括圆锯片、排锯、绳锯等。主要用于切 割大理石、花岗岩和混凝土等非金属材料。
1.2 超硬材料工具分类
圆锯片：主要有整体冷压烧结锯片、刀头热压焊接锯片。
二、主要超硬材料工具特点及制备工艺 三、实验方法及基本理论计算
3
1.1 超硬材料工具的定义
• • 超硬材料：通常是指金刚石和立方氮化硼。 超硬材料工具：将超硬材料通过各种方法制成的工具。 超硬材料适于用来制造加工其它材料的工具，尤其 是在加工硬质材料方面，具有无可比拟的优越性，占有 不可替代的重要地位。止因如此，超硬材料在工业上获 得了广泛应用。
4
1.2 超硬材料工具分类
1.2.1 超硬材料工具按结合剂不同分为： 金属结合剂超硬材料工具； 电镀结合剂超硬材料工具； 树脂结合剂超硬材料工具； 陶瓷结合剂超硬材料工具。 金属结合剂超硬材料工具是以金刚石或立方氮化硼（CBN） 为切磨材料，以金属粉末为结合剂，利用粉末冶金方法，利 用压制成形、烧结以及必要的加工而成的一类制品。金属结 合剂超硬材料工具是所有各类超硬材料制品中出现最早的一 类，也是目前品种最多、用量最大、用途最广的一类。
磨盘
刮刀
磨块
磨块
1.4 我公司预合金粉主要应用领域
我公司的预合金粉有主要产品20余种，广泛应用于金属结合 剂超硬材料工具领域中，主要用在以下几种工具中： 整体烧结金刚石小锯片 中径花岗岩焊接锯片 水泥马路切割锯片 花岗岩大刀头 工程薄壁钻 陶瓷磨边轮 陶瓷刮刀 陶瓷磨块
2.2 刀头热压焊接锯片
2.2.2 工艺制备流程
配粉 混合
配金刚石
混合
混料
制粒（可选）
冷压刀头
刀头热压烧结
润湿剂
去毛刺
基体清洗
磨弧
焊接
焊接强度检验
井式炉
2.1 整体冷压烧结小锯片
隧道炉（连续炉）
•速度快、产量大、炉温均匀性好， 切割衰减慢 •炉温调整慢 •需准确掌握加压时机和压力大小
Fra Baidu bibliotek隧道炉
详细制作工艺再次专讲
2.2 刀头热压焊接锯片
2.2.1 简介
配制好的胎体粉末经过冷压后进行热压烧结，再将刀头 焊接到基体上。Φ350~ Φ3000的锯片基本都是用焊接法制作， 焊接锯片在超硬材料工具领域中占相当高的比例，主要应用 于石材板材的加工、也用于高速公路、地下铁道、机场和桥 梁等混凝土工程的切割施工。 按直径大小不同，一般Φ800以下锯片称为中径锯片（也 有市场叫小刀头锯片），Φ800~Φ3000锯片称为大刀头。刀 头结构形式有：常规、K型、T型、三明治、异形刀头。 按加工对象不同又分为花岗岩锯片、大理石锯片、陶瓷 锯片、混凝土马路锯片等。
2.1 整体冷压烧结小锯片
2.1.4 主要制作设备及工艺特点
钟罩炉（有压、无压）
•产量大 •操作简便 •电阻加热，炉温均匀性差， 同炉烧出的上、中、下层锯片性能有差异 •设备差异大，加压状态参差不齐 •还原不均，刀头易氧化，切割衰减明显
钟罩炉
井式炉（无压烧结）
•批量大，每炉一两千片 •烧结过程不加压，烧结时间长 •致密度差，依靠胎体烧结收缩， 对金刚石把持力差
目录
一、超硬材料工具简介 二、主要超硬材料工具特点及制备工艺
2.1 2.2 2.3 2.4 整体冷压烧结小锯片 刀头热压焊接锯片 焊接金刚石薄壁工程钻 陶瓷磨削工具（磨边轮、刮刀、磨块）
三、实验方法及基本理论计算
12
2.1 整体冷压烧结小锯片
2.1.1 简介
整体冷压烧结金刚石圆锯片是将带齿的钢基体安放在冷 压模中间，在其上下倒入金刚石和金属粉末的混合料，装上 压头，在冷压机上冷压成形，并放到烧结炉内烧结而成。 这种圆锯片都是φ400以内的小规格锯片，以φ105~230锯 片居多。应用范围十分广泛，用于石材加工、陶瓷切割、家 庭装修、混凝土工程的切割和公路的切缝等。
常用金属结合剂超硬材料工具 制备工艺及基本理论计算
1
了解预合金粉在金刚石工具中的应用领域
掌握各类常见金刚石工具制备工艺及特点
掌握产品研发实验流程和基本理论计算 现场学习具体操作
目录
一、超硬材料工具简介
1.1 超硬材料工具的定义 1.2 超硬材料工具分类 1.3 我公司预合金粉主要应用领域
墙槽干切片
φ105超薄涡轮片
陶瓷湿切片
激光焊接锯片
组锯
组锯刀头
1.2 超硬材料工具分类
排锯：又称框架锯或条锯，在一条长约3米钢板一侧按一定间距焊接 刀头，一组排锯装在锯机上往复运动，向下施压将荒料切割成板材。
金刚石绳锯：金刚石绳锯是一种持殊的柔性切割工具，由若干金刚 石串珠、弹簧、垫圈和钢丝绳组成。它的载体是一根钢丝绳，串珠按 一定间距用注塑或注胶的方法固定在钢丝绳上。可用于异形板的切割、 荒料整形、石材矿山开采以及桥梁、混凝上建筑构件的切割施工。
φ 105干切片基体
φ 105干切片
2.1 整体冷压烧结小锯片
2.1.2 工艺制备流程
基体清洗
配粉 混合
配金刚石
混合
混料
制粒（可选）
装模冷压
整体烧结
润湿剂
检验
抛光
喷漆
开刃
包装入库
2.1 整体冷压烧结小锯片
2.1.3 工具特点
批量大，生产效率高，成本低，每片最低可到2元； 全程氢氮混合气保护烧结，气氛保护好； 胎体与基体一起冷压，对胎体成型性要求高； 致密度相对较低，一般90%以下，特别是无压片主要依靠胎 体自身收缩提高致密度； 密度均匀性较差，切割衰减明显； 基体参与烧结，无法淬火，强度和刚度不够，不能用于高 强度切割。 分为干切片和湿切片，干切片对锋利度要求较高，湿切片 在保证锋利度基础上对切边效果和寿命都有一定要求。
1.2 超硬材料工具分类
（二）钻探工具：按用途分，有： 地质勘探用厚壁取芯钻头； 钻进油(气)并用大直径全面钻头和取芯钻头； 建筑及施工用薄壁工程钻头； 其他钻玻璃等非金属材料专用钻头等等。
其中常用金属结合剂的有薄壁工程钻头和地质钻头。
薄壁钻
薄壁钻
地质钻
1.2 超硬材料工具分类
（三）磨削工具 常用金属结合剂的有： 磨轮 刮刀 磨盘 磨块 右图为几种常见磨削工具：
1.2 超硬材料工具分类
1.2.2 超硬材料工具按用途分为 锯切工具 钻探工具 磨削工具 其他工具
（一）锯切工具
主要指各类切割锯片，包括圆锯片、排锯、绳锯等。主要用于切 割大理石、花岗岩和混凝土等非金属材料。
1.2 超硬材料工具分类
圆锯片：主要有整体冷压烧结锯片、刀头热压焊接锯片。
二、主要超硬材料工具特点及制备工艺 三、实验方法及基本理论计算
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1.1 超硬材料工具的定义
• • 超硬材料：通常是指金刚石和立方氮化硼。 超硬材料工具：将超硬材料通过各种方法制成的工具。 超硬材料适于用来制造加工其它材料的工具，尤其 是在加工硬质材料方面，具有无可比拟的优越性，占有 不可替代的重要地位。止因如此，超硬材料在工业上获 得了广泛应用。
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1.2 超硬材料工具分类
1.2.1 超硬材料工具按结合剂不同分为： 金属结合剂超硬材料工具； 电镀结合剂超硬材料工具； 树脂结合剂超硬材料工具； 陶瓷结合剂超硬材料工具。 金属结合剂超硬材料工具是以金刚石或立方氮化硼（CBN） 为切磨材料，以金属粉末为结合剂，利用粉末冶金方法，利 用压制成形、烧结以及必要的加工而成的一类制品。金属结 合剂超硬材料工具是所有各类超硬材料制品中出现最早的一 类，也是目前品种最多、用量最大、用途最广的一类。