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。
镀钛工艺有:真空镀膜和喷涂工艺等
真空镀膜包括:磁控溅射法,电弧离子镀法等,如果在镀膜过程中通入氮气可以形成氮化钛,镀层颜色金,否则白色。该方法镀层薄,一般在15个微米左右,镀层光亮不需要后续加工。喷涂的方法有冷喷涂法。涂层很厚可以达到毫米量级,表面粗糙需要后续加工
碳化钛与氮化钛镀层的区别:颜色不同,碳化钛(黑色)氮化钛(金色)硬度不同,碳化钛比氮化钛硬度高,但抗高温氧化性能碳化钛不如氮化钛,因此出碳氮化钛膜。近些年还比较流行的有氮化钛铝,氮化铬膜等。在工艺上碳化钛比氮化钛工艺难一些,控制范围更窄。以上的两种镀层工艺已经非常成熟,分装饰镀和刀具镀,装饰镀一般很薄不**过1微米,工具镀要求较厚3-5微米。
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。
若金刚石表面没有镀覆层,高温烧结时铁合金中的元素会对金刚石表面产生较严重的化学侵蚀(如使金刚石表面石墨化),从而影响结合剂对它的把持力和金刚石的强度。金刚石表面镀钛后,依靠镀钛层的中介作用,结合剂牢牢地把持着金刚石。这说明使用镀钛金刚石能够改善铁基结合剂与金刚石界面的结合状况,增强了结合剂对金刚石的把持力[8]。铜基结合剂与金刚石的结合与此类似 [5] 。