不同烧结温度下,铜基结合剂胎体、含未镀钛金刚石节块和含镀钛金刚石节块的抗弯强度和把持力系数不同。它们的变化规律基本与铁基结合剂时类似。随着烧结温度的升高,3 个试样的抗弯强度同样先升高再降低,在720 °C 时抗弯强度均达到,分别为644 MPa、497.2 MPa 和535 MPa。同样地,使用镀钛金刚石后节块的抗弯强度比未镀的要高,分别提高了7.0%、7.6%、10.7%和5.2%。使用镀钛金刚石后的把持力系数比采用未镀金刚石时有所增加,说明金刚石表面镀钛能够改善其与铜铁基结合剂的界面结合状况,增强结合剂对金刚石的把持力。
镀钛:一种通用涂层加工工艺,金属表面涂层TiN后,稳定性非常好,摩擦大大的降低,另外,其非常有吸引力的金色表面及高耐磨性通常用于装饰行业;其高热稳定性及化学惰性的原因,广泛用于医疗及食品行业。
为了解金属结合剂与金刚石间界面的结合状态,用SEM 观测了铁基结合剂金刚石节块经抗弯强度测试断裂后的断面形貌。金刚石表面有很多坑点,而且金刚石表面有片状脱落现象,界面间存在明显的沟槽,说明未镀金刚石与结合剂的结合状态较差。这是因为金刚石是非金属,与结合剂金属之间有较高的界面能,金刚石不能被结合剂金属浸润,因而金刚石与结合剂金属之间的结合状况为机械包镶。而在图6b 中可以看出金刚石表面比较光滑,金刚石与结合剂之间结合紧密,断口处金刚石表面粘有结合剂,金刚石表面未发现片状脱落现象。
未镀金刚石节块和镀钛金刚石节块的抗弯强度随烧结温度的变化与胎体节块抗弯强度有一致的变化规律,都是在760 °C 时抗弯强度达到值,分别为482.6 MPa 和519.2 MPa;另外,加入金刚石以后,节块的抗弯强度都降低,但镀钛金刚石节块的抗弯强度要**未镀金刚石节块。一般情况下,金刚石与胎体材料的界面往往成为断裂源,金属结合剂金刚石节块的抗弯强度通常会低于金属结合剂胎体的抗弯强度。