钎焊金刚石工具性能影响因素研究
钎料性能影响因素
钎料：（1）熔点：熔点不能高于金刚石石墨化温度，也不能过低，若熔点太低，则在磨削过程中，可能因为较高的磨削温度导致钎料软化，造成磨粒过早脱落。
目前， Ni-Cr 钎料应用最广泛，但其钎焊温度较高（ 900℃以上），金刚石有石墨化的倾向，影响钎焊金刚石的强度和工具寿命。
一种思路：（常用钎料为镍基合金→钎焊温度太高使金刚石石墨化→通入磷蒸汽降低镍基合金熔点→含磷的钎焊把持力不够→用镀Ti、Cr金刚石改善结合强度）（2）润湿性：钎料对金刚石具有良好的浸润、扩散作用。
较好的浸润、扩散作用可以保证钎料与金刚石磨粒之间形成牢固的化学冶金结合，提高钎焊强度。
张凤林等通过在钎料合金中添加Cr 、Ti 金属粉，改善了钎料合金对金刚石的润湿性能。
（3）稳定性：钎料应具有稳定、均匀的成分，以减少钎焊过程中的偏析现象和易挥发元素的损耗。
（4）强度：钎料具有一定的强度和硬度。
在磨削过程中，如果钎料强度和硬度不够，那么将导致自身快速磨损，失去对磨粒把持能力。
Khalid 等通过分析金刚石、钎料和基体三者之间的界面，发现 Ti 元素的加入也使钎料本身的强度增大，耐磨性增大，但是Ti 含量过多，会导致合金熔点升高，以及金属化合物增多，钎焊接头脆性增大。
（5）残余应力：避免由于物理性能的不匹配导致金刚石与钎料截面处产生较大的残余应力。
金刚石镀膜:金刚石镀膜是指在金刚石表面镀覆一层亲和性金属，并且使镀层与金刚石之间发生牢固的化学键合，降低金刚石的表面能，使之易于被金属结合剂所浸润，改善金刚石表面的可焊性，实现金刚石与金属之间的强力冶金结合。
马伯江等通过使用表面镀覆了一层非晶态碳膜的金刚石颗粒进行钎焊实验，发现浸没在钎料层下面的金刚石表面生成了形核质点分布较均匀的铬碳化合物，钎料对金刚石具有良好的钎焊效果。
邓朝晖等利用 Cu-10Sn-5Ti 钎料粉末在钢基体上真空钎焊镀 Ti 金刚石，发现金刚石由于镀 Ti 层的保护隔离作用，大大降低了热损伤和石墨化，且金刚石的晶型完整。
烧结金刚石工具钎焊气孔成因分析
烧结金刚石工具钎焊气孔成因分析裴夤崟刘文明潘世师邹伟李涛（郑州机械研究所新型钎焊材料国家重点实验室（筹），郑州 450052）摘要：烧结金刚石工具大多用银基钎料进行钎焊连接，钎焊好后，钎缝中一般存在大量气孔，降低了有效连接面积，接头的力学性能也随之下降。
为探寻烧结金刚石工具钎焊产生气孔的因素，对胎体组成不同的金刚石刀头、不同表面状态的基体进行钎焊连接；采用不同加工方法制造的钎焊材料；采用不同的钎焊工艺对金刚石工具进行连接。
对比所钎焊金刚石工具的钎缝中气孔的数量，分析气孔成因及气孔去除方法。
关键词：金刚石工具，钎焊气孔，材料，工艺0 前言烧结金刚石工具是将各种粉末与金刚石混合后，用粉末冶金工艺将金刚石与胎体粉的混合物烧结为金刚石“刀头”，再将刀头钎焊到工具基体上制造而成的。
由于金刚石在空气中高温下易氧化烧损，其钎焊温度一般不高于850℃，钎焊过程须在数秒内完成。
目前最常见的连接方法为采用高频电源，使用银基钎料钎焊。
这种连接方法效率高，但是由于加热速度快，加热温度场不均匀，容易产生钎焊缺陷，其中钎缝中的气孔是钎焊接头中的常见缺陷，由于气孔的存在，降低了钎缝的实际连接面积，进而影响整个焊缝的力学性能，降低工具的使用寿命，在严重的时候，高速旋转的金刚石工具刀头脱落甚至会对工作人员造成伤害，并且气孔中容易残留强腐蚀性的钎剂，留下质量隐患。
减少金刚石工具钎焊接头的气孔率，能够增强钎焊接头的力学性能，降低对高强度钎焊材料的依赖，而一般高强度的银基钎料价格也较高，所以这种方法在提高钎焊质量的同时可降低焊接成本，本文主要探讨钎焊过程中金刚石工具中气孔的成因及去除方法。
1 试验方法与材料焊接基体选用65Mn钢，刀头宽度为4.8mm；刀头所用胎体粉为铁基，其组成如表1表1 试验用刀头胎体粉组成（wt%）序号Cu Sn 663合金WC Al Fe1# 15 5 5 5 0 余量2# 15 5 5 5 3 余量3# 15 5 5 5 5 余量焊接材料选用片状BAg30CuZnCdNi钎料，厚度0.2mm，一种为普通钎料，一种为经过除气、除杂等精炼处理的钎料；钎剂选用QJ102。
钎焊金刚石工具性能影响因素研究
ｌ 引 言
表 １ 几种 不 同钎 焊 料 的优 缺 点
钎 焊金 刚 石工 具采 用 金 刚石 表 面金属 化 技术 ，以活 性 钎料 或镍 料 焊接 金 刚石 ，通过 强碳 化物形 成 元 素或 合 金 ，使 金 刚石 与工具 胎 体实 现 冶 金化 学结 合 ，提 高 了金 刚 石 的 把 持 力 ；另外 ，与 电镀 金 刚 石 工具 凸 出 １／３相 比 ，钎 焊 金 刚 石 工 具 可 凸 出 ２／３，不易 脱 落 ，切 削 锋 利 ，排 屑 较 好 ，充分 利用 了金刚 石 作为 工具 材 料 的优异 性 能 ，既能 节 省金刚石材料用量 ，降低工具成本 ，又提高切削效率 ｌ１。］。 因此 ，研究 影 响钎焊 金 刚石 ＿Ｔ具性 能 因素 非常 必要 。
刚 石与 金属 基 体的 结合 性 能 和钎 焊工 艺 。根 据元 素 与金 刚石 的结 合 原理 ，研 究 了组 成钎 焊料 的低熔 点 连接 元 素 （Ａｇ、ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ）、强碳 化物 形 成元 素 （ｒｒｊ、ｃｒ、ｗ）和 高 强 度 连接 元素 （Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｂ）在金 刚石 钎焊 中 的作 用 ，进 而 配制适 合 焊接 不 同钎 焊 条件 的金 刚石 颗粒 的钎 料合 金 ］。
类 型
优 点
缺 点
Ｎｊ—ｃｒ合金 Ｎｉ具有优 良的耐腐蚀性 和耐 ８００￣：时 易产生 石墨化
钎料
氧 化性 ；ｃｒ与金 刚石 中 的 ｃ 转变 ，而钎焊 温度高达
反应生 成 ＣｒＴＣ ，此 钎焊料结 １０８０￣Ｃ，造成金刚石热
合强度高 ，可 以获得较 高的 损伤 。
把 持 力 。
热 损 伤 。
ＣｕＭｎ基含 预合金胎体中的 Ｔｉ原子 与金 控制 ＴｉＣ层不能太厚且
钎焊金刚石工具磨削CFRP的试验研究
金刚石与磨料磨具工程
Ｄｉ ｍｏ ｄ ＆ Ａｂｒｓｖ ｓ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎｇ ａ ｎ ａ ｉｅ ｇ ｎ ｅ ｉ
Ｆ ｂ ２ １ ｅ ．０ ２
Ｎｏ Ｖｏ１３ Ｓ ｒａ ．１ ．１ ．２ ｅ ｉ１ ８７
钎 焊 金 刚石 工具 磨 削 Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ的试 验 研 究
响。试验结果表 明： 在相 同的磨削深度 、 工件进给速度下， 主轴 转速 的增加 有助于提 高 Ｃ Ｒ Ｆ Ｐ磨边质量 ；
金 刚石粒 径越 小加 工质 量越 好 ， 细颗 粒磨 头 的加 工表 面粗糙 度更低 。 关键 词 Ｃ Ｒ ； Ｆ Ｐ 钎焊 ； 头 ； 边 磨 磨 中图分 类 号 Ｔ ７ Ｔ １ ４ 文 献标 志码 Ａ 文 章编 号 ：０ ６— ５ Ｘ（０ ２ ０ ０ １ ０ Ｇ ４；Ｑ ６ １０ ８ ２ ２ １ ） １— ０ ５— ４
Ａｂｔａ ｔ Ｉ ｒｅ ｒｖ ｅｃｒｏ ｂｒ ｅ ｆ ｃｄｐ ｌ ｒ（ Ｆ Ｐ ｄｅｍａｈｎｎ ｕ ｌｙａ ｄｐｏ ｎ ｓｒｃ ｎｏｄ ｒ ｏｉ ｏ ｅ ｈ ａｂｎｆ ｅ ｉ ｏ ｅ ｏｙ ｔ ｍｐ ｔ ｉ ｒｎ ｒ ｍｅ Ｃ Ｒ ）ｅ ｇ ｃ ｉｉｇ ａ ｔ ｎ ｒｌ ｇ ｑ ｉ ｏ
（ｏｅｅｆＭ ｃａ ｉ ｌ ｎ ｌｔｃ ｎｉ ｅ ｎ Ｎ ｎｎ ｎ ｅｉ Ａｒ ａｔｓ ｎ ｓｏ ｕｃ，ａ ｉ １ １， ｈ ａ Ｃ ｌｇ ｅ ｎ ａ ａ ｄＥ ｃｉ Ｅｇｎ ｒｇ， ａｊ Ｕ ｉｒｔ ｏ ｅ ｎｕｃ ａｄＡｔ ｎ ｔｓＮ ｎ ｎ ２３ ６ Ｃ ／ ） ｌ ｏ ｈ ｃ ｅ ｒａ ｌ ｅｉ ｉ ｇ ｖ ｓｙｆ ｏ ｉ ｒａ ｉ ｊ ｇ （ ０ ｎ
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对目前金刚石磨具钎焊工艺分析
对目前金刚石磨具钎焊工艺分析金刚石磨具是一种高硬度、高强度的耐磨材料，具有优异的耐磨性、高热稳定性和化学稳定性，并且可以耐受极高的压力。
这使得金刚石磨具的应用范围非常广泛，如在磨削、修整、切割、打磨等领域都得到了广泛的应用。
金刚石磨具作为一种高精密度机械零部件，制作工艺对其品质和性能影响非常显著。
本文将对目前金刚石磨具钎焊工艺进行分析。
一、金刚石磨具钎焊概述金刚石磨具的加工采用的主要是钻头钻孔加工以及钎焊技术的应用。
传统的金刚石磨具的制作方法即是采用焊接技术，将金刚石和金属基体通过焊接的方法连接在一起。
在目前的金刚石磨具钎焊过程中，常用的金属基体包括钨、钼、钛、铜、铝等。
而金刚石多采用人造金刚石和天然金刚石。
钎焊工艺流程如下：1. 材料准备：金刚石、金属基体、钎料、流动剂。
2. 加热：将金属基体加热到钎料的熔点，使其熔化。
3. 布料：在金属基体上涂布流动剂，并将金刚石放置在其上。
4. 钎接：将熔化的钎料浸入流动剂中，形成钎接液，液体通过表面张力作用将金属基体和金刚石牢牢钎接在一起。
5. 冷却：冷却工件，使其形成坚固的结合。
二、不同金属基体对钎焊影响分析钎焊金刚石磨具时，不同金属基体的选择对钎接质量和加工性能都有很大的影响。
常见的金属基体有铜、铁、钨和钼。
1. 铜基体：铜基体钎焊早期应用非常广泛，其密度小，导热性好，热膨胀系数小，因此容易焊接，并且金刚石与铜的密合性很好，但其软度较高，难以满足高精度和高要求的应用。
2. 铁基体：铁基体钎焊容易，但其承受高负荷时容易发生变形，且铁基体可能难以与金刚石粘合，需要采用表面处理技术。
3. 钨基体：钨基体的加工精度和硬度非常高，其粘合能力较好，但密度大、抗腐蚀能力较差。
4. 钼基体：钼基体钎接效果最好，其具有高硬度、高强度、稳定性好、高耐腐蚀性和高温特性优点。
钼基体的金刚石磨具在应用中得到了广泛认可。
三、钎焊工艺常见问题及解决思路1. 粘接层脱落问题：在钎接过程中，粘接层的质量对工作效果有着决定性影响。
感应钎焊金刚石线锯抗拉性能的研究
Mac hine BuildingA utomation ，A ug 2010，39（4）：27 29基金项目：国家自然科学基金资助项目（编号：50875128）作者简介：王波（1986—），男，山东菏泽人，南京航空航天大学硕士研究生，主要从事高效精密加工技术研究。
感应钎焊金刚石线锯抗拉性能的研究王波，肖冰，李松（南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016）摘要：为了研究钎料、磨粒、钎焊温度对金刚石线锯抗拉性能的影响，利用高频感应加热设备在氩气中进行了钎焊金刚石线锯的制备，在万能试验机上进行了拉伸试验，分析了线锯抗拉性能的影响因素。
结果表明：高温钎焊后，线锯的抗拉强度下降明显。
关键词：钎焊；金刚石；线锯；抗拉性能中图分类号：TG454；TB302文献标志码：A文章编号：1671-5276（2010）04-0027-03Research on Tensile Properties of Induction Brazing Diamond Wire SawWANG Bo ，XIAO Bing ，LI Song（College of Mechanical and Electrical Engineering ，Nanjing University of Aeronautics andAstronautics ，Nanjing 210016，China ）Abstract ：In order to research into the influence of brazing filler ，diamond grit and brazing temperature on tensile properties of the di-amond wire saw ，the wire saw is manufactured by using high-frequency induction heating equipment under argon atmosphere．The tensile testing is carried out on the universal testing machine．The influence factors of tensile properties of the brazing wire saw are discussed．The results show that the tensile strength of the wire saw decreases obviously after high-temperature brazing．Key words ：brazing ；diamond grit ；wire saw ；tensile properties0引言金刚石线锯是在基体（通常为金属丝）表面通过特定工艺固结一层金刚石磨粒。
金刚石工件的钎焊
金刚石工件的钎焊金刚石是目前世界上发现并在工业上能大量使用的最硬的材料。
它除了具有超硬特性外，有独特的力学、光学、声学、热学及电学性质，很难找到一种想金刚石这样集多种优异性能于一身的材料。
它既是一种重要的超硬材料，同时也是一种具有特殊用途的新型功能材料。
金刚石晶体结构中，碳原子拥有四价状态，即sp3杂化状态。
金刚石结构的基本特点是每个碳原子与四个邻近的碳原子共用四对价电子，形成4个共价键与周围的原子连接，形成一个四面体。
其键长均0.154mm，它们的方向性很强，分别指向以碳原子为中心的正四面体的四个顶角。
金刚石晶体是由许多四面体叠加而成。
共价键是饱和键，具有很强的方向性，因使金刚石具有很大的强度。
由于在结晶晶格中碳原子形成的正四面结构在空间的排列有两种形势，从而存在着立方晶系和六方晶系两种金刚石结构。
在金刚石的各种性能中，硬度、耐磨耗性和刚度性能最具特色。
金刚石是迄今地球上最硬的天然物质，在莫氏硬度，金刚石的莫氏硬度为10。
莫氏硬度1~9级之间几乎为等间隔的，而9~10级之间不符合这一等差排列梯度。
碳化硅（Sic）和刚玉（Al2O3）的莫氏硬度为9，碳化钨（WC）为9.5。
金刚石的硬度是刚玉硬度的5倍，石英的12倍，碳化钨的4.7倍，碳化硅的4倍，碳化硼的3.7倍，立方氮化硼的2倍。
需要注意的是，金刚石的硬度呈各向异性，不同晶面和不同方向上的硬度不同。
金刚石的体积弹性模量为5.42×105MPa，比公认体积弹性模量非常大的钨还要大。
虽然金刚石的抗压能力很强，而抗拉强度则不高（硬脆性）。
金刚石的磨耗量因摩擦方法不同而有很大变化，用于钻头的人造金刚石烧结体的磨耗比一般在1：3×104 ~ 1：8×10之间；用作拉丝模的磨耗比在1：105 ~ 1：3×105之间。
由于碳原子稳定特性，以及金刚石是强共价键结合，因而金刚石在常温下的化学性质非常稳定，耐磨碱及其他化学药物的腐蚀。
钎焊技术在金刚石工具中的应用
钎焊技术在金刚石工具中的应用? 钎焊技术在金刚石工具中的应用钎焊技术在金刚石工具中的应用摘要：简要介绍了金刚石工具、工具分类及其制造过程中用到的钎焊技术，分析了金刚石颗粒与基体的连接原理与形式，就金刚石工具行业国内外发展状况评述了钎焊技术的相应发展，阐述了预合金粉末的扩散钎焊现象及有益作用，探讨了钎焊材料、钎焊工艺和钎焊设备的协同规律，提出了金刚石工具行业钎焊技术的发展方向，为国内金刚石工具和焊接行业发展研究提供参考。
关键词：金刚石金刚石工具钎焊材料钎焊技术 1 金刚石工具及其分类金刚石是集多种优异性能于一身的功能材料，它是迄今为止所发现的硬度最高的天然材料，它独特的光学、热学、力学特性又强化了它在功能材料中的地位。
金刚石分为天然金刚石和人造金刚石两大类，其中人造金刚石又有单晶和聚晶之分，这三类金刚石均可用于制造金刚石工具。
近几年，全球人造金刚石产量已达到150亿克拉，中国的人造金刚石产量稳居世界第一。
中国的金刚石工具后发先至，近二十年得到了飞速发展，不仅产量居世界第一，而且发展了品种齐全的新型工具。
金刚石工具的应用领域非常广泛，主要用于石材加工、陶瓷改型、地质钻探、石油钻井和矿业开采行业，在建筑、建材、机械加工、光学玻璃和珠宝加工及电子电器行业也有重要地位[1]。
现代制造业对金刚石工具的需求越来越多，高端装备制造更是越来越依赖金刚石刀具的发展，高速、超速、高精、超精切磨，尤其是硬脆和高硬材料的加工已经离不开金刚石工具[2]。
根据用途，可将金刚石工具分为锯切工具、磨抛工具、刀具、钻探工具、拉丝模等。
金刚石锯切工具按照形状分为金刚石圆锯片、金刚石排锯、金刚石绳锯、金刚石线锯、金刚石内孔锯等[3]。
金刚石圆锯片是目前石材、建筑行业使用最普遍的锯切工具，广泛应用于花岗岩、大理石、陶瓷、混凝土等制品的切割。
在绿色制造大潮中，金刚石圆锯片向多片组合锯方向发展，组合锯与排锯是典型；排锯是将几十根金刚石锯条并排安装在锯机的框架上，切割效率比通常使用的加砂大锯高数倍，切出的板料截面光滑平整，可显著减少磨抛工作量。
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钎焊金刚石工具性能影响因素研究王丽卿，吴占海，郭佳（中航工业沈阳飞机工业（集团）有限公司，沈阳110850）1引言钎焊金刚石工具采用金刚石表面金属化技术，以活性钎料或镍料焊接金刚石，通过强碳化物形成元素或合金，使金刚石与工具胎体实现冶金化学结合，提高了金刚石的把持力；另外，与电镀金刚石工具凸出1/3相比，钎焊金刚石工具可凸出2/3，不易脱落，切削锋利，排屑较好，充分利用了金刚石作为工具材料的优异性能，既能节省金刚石材料用量，降低工具成本，又提高切削效率［1，2］。
因此，研究影响钎焊金刚石工具性能因素非常必要。
2不同钎焊料对工具性能影响金刚石工具的焊接强度主要取决于钎焊料合金对金刚石与金属基体的结合性能和钎焊工艺。
根据元素与金刚石的结合原理，研究了组成钎焊料的低熔点连接元素（Ag、Cu、Zn、Sn）、强碳化物形成元素（Ti、Cr、W）和高强度连接元素（Ni、Co、Mn、Si、B）在金刚石钎焊中的作用，进而配制适合焊接不同钎焊条件的金刚石颗粒的钎料合金［9］。
钎料合金的不同配置与配比，对钎焊金刚石工具的性能有着很大的影响，对几种不同类型的钎焊料进行研究，如表1。
表1表明：金刚石焊料的选择对工具的性能有很大影响，针对具体金刚石工具应用条件状况，对于焊料的选择是不同的，对焊料的整体应用选择的原则为［1，2］：①钎料对金刚石应有良好的润湿性，较低的润湿角；②钎料与金刚石形成有效的冶金化学结合，具有良好的把持力；③钎料有很好的爬升能力，使金刚石有足够的凸出高度和良好的容屑能力；④钎料有良好的铺展性；⑤钎料有较低的熔点，以降低钎焊温度，防止金刚石石墨化或氧化；⑥钎料有较低的成本，进而降低钎焊工具成本。
3钎焊气氛对其性能影响金刚石钎焊的温度较高，在空气中，能使金刚石工具石墨化与氧化，影响金刚石工具的使用性能。
因此，通常在真空焊接或Ar气保护状态下钎焊金刚石工具［13，15］。
南京航空航天大学陈燕等研究了钎焊气氛对金刚摘要：钎焊金刚石工具的性能直接影响被加工工件的加工质量及工具寿命。
通过对钎焊金刚石不同钎料、钎焊气氛、钎焊金刚石界面结构与微观形貌的研究，得出不同钎料和钎焊气氛对钎焊金刚石工具的作用实质为产生了不同的钎焊金刚石界面结构与微观形貌。
钎焊金刚石界面结构与微观形貌是影响金刚石工具性能直接原因。
关键词：钎焊金刚石工具；钎焊料；钎焊气氛；界面结构；微观形貌中图分类号：T G454文献标识码：A文章编号：1002－2333（2010）07－0042－04Study on Impact on the Performance Factors of Brazed Diamond ToolsWANG Li-qing,WU Zhan-hai,GUO Jia（AVIC Shenyang Aircraft Corporation,Shenyang110850,China）Abstract：The performance of brazed diamond tools is directly affect the quality of machining workpiece and the tool life.It is researched by this paper that the different diamond brazing materials,different brazing atmosphere,different brazing diamond interface structure and morphology.Studies have shown that different brazing materials and different atmosphere on the role of brazing diamond tools in real terms to generate a different brazing diamond interface structure and micro-morphology.It is directly reason that brazed diamond interface structure and micro-morphology to affect the performance of diamond tool.Key words：brazed diamond tools;materials for vacuum brazin;brazing atmosphere;interface structure;micro-morphology表1几种不同钎焊料的优缺点类型Ni-Cr合金钎料［3，10］Ag-Cu-Cr合金钎料［3，11］Ag-Cu-Ti合金钎料［12，13］CuMn基含Ti预合金钎料［14］优点Ni具有优良的耐腐蚀性和耐氧化性；Cr与金刚石中的C反应生成Cr7C3，此钎焊料结合强度高，可以获得较高的把持力。
钎料中的Cr与金刚石中C生成CrC，与钢基体形成（Fe x Cr y）C，具有较好的把持力与结合强度。
金刚石表面生成TiC，钎料能与金刚石实现高强度连接，钎焊温度较低，对金刚石无热损伤。
预合金胎体中的Ti原子与金刚石表层的C原子反应生成TiC，提高金刚石的把持力。
缺点800℃时易产生石墨化转变，而钎焊温度高达1080℃,造成金刚石热损伤。
钎焊温度低于800℃，相反会使金刚石石墨化和氧化；温度过低造成能源浪费。
Ag-Cu-Ti钎料制备表明：限于薄带状使用；Ag含量较高，成本大。
控制TiC层不能太厚且不能连续分布于金刚石表面，否则会产生裂纹，使金刚石颗粒脱落。
位置点Ti/%112.310222.236327.866表3不同位置Ti 元素的成分含量（1-3点渐近金刚石表面）石工具磨耗特性［16］表明，在试验条件完全相同的条件下，不同的钎焊气氛下的金刚石工具磨耗特性不同。
经Ar 气体保护钎焊的金刚石工具的磨损状态变化过程表现为：完整-磨耗平台-局部破碎-整体破碎；经真空焊接金刚石的磨损状态表现为：完整-局部破碎-整体破碎。
因此，金刚石磨粒的磨耗特性与其制作所处的钎焊气氛有密切相关。
文献［16］在相同的工况下，分别应用Ar 气保护炉中与真空中钎焊金刚石套料钻，进行试验磨损形貌分析，如表2。
形貌图分析结果表明：Ar 气保护炉中钎焊套料钻的钻进深度为8.0m 时，真空钎焊套料钻的钻进深度为2.0m 时，分别失去钻削能力。
所以Ar 气保护炉中钎焊套料钻的使用寿命是真空钎焊套料钻的使用寿命的4倍。
因此，钎焊气氛对金刚石工具的影响不可忽视。
4钎焊金刚石界面结构与微观形貌对工具性能的影响钎焊金刚石界面结构与微观形貌的形成影响因素很多，主要因素为钎料与工艺（包括钎焊气氛）不同。
钎料合金常用的主要有Ni-Cr ，Ag-Cu ，Cu-Sn 等体系的合金。
其中Ni-Cr 合金中的Cr 是强碳化物形成元素，可以和金刚石反应生成一系列的碳化物，如Cr 3C 2、Cr 7C 3、Cr 23C 6等［17］；Ag-Cu 与Cu-Sn 合金中通常也需要加入一定量的Ti 或Cr 元素，可以在钎焊中与金刚石形成TiC 或Cr 的碳化物［9，18-20］，使金刚石与工具胎体实现冶金化学结合，进而提高对金刚石的把持力。
但是，对于金刚石工具界面结构和微观形貌与金刚石工具性能关系的研究比较少。
4.1钎焊金刚石的界面结构钎料中加入强碳化物形成元素（如：Ti 、Cr 、W 等），钎焊时可改变金刚石表面的润湿性，并在金刚石与钎料界面上形成提高金刚石把持力的碳化物。
（1）金刚石的界面形成TiC 的界面结构文献［21］将Ti 、Cr 金属粉添加于Ag-Cu-Zn 钎料合金与金刚石中，改善Ag-Cu-Zn 钎料合金对金刚石工具的钎焊性能的研究表明，添加的Ti 粉需要覆盖C 粉或在真空中才可以保障金刚石工具获得良好的钎焊效果，并在钎料-金刚石的界面处发现Ti 元素的富集区域，提高了钎料合金对金刚石的润湿性。
图1［21］为在真空中添加Ti 粉，钎焊金刚石、钎料和基体之间界面微观结构图。
图1（b ）可以观察到三个不同连续区域：钎料合金、过渡层和金刚石。
通过在图1（a ）中取三个渐渐逼近金刚石界面的点，并对三个点做能谱分析发现，靠近金刚石界面处具有较高的Ti 含量，Ti 在合金中的融入有利于增加钎料对金刚石的润湿性，如表3［19，21］。
文献［14］用气雾化法制作以CuMn 为基的含Ti 预合金粉末，在真空钎焊条件下，制备了金刚石复合材料。
研究并分析了金刚石与钎料的界面结合状况，预合金粉末钎料中的Ti 原子与金刚石表层的C 原子发生化学反应并生成TiC 。
图2［14］为对金刚石表面进行的X 射线衍射分析图像，可以看出有TiC 存在，证明Ti 原子与金刚石发生化学反应，产生了TiC 的微观结构，从而加强了钎料合金对金刚石工具的把持力，保证了金刚石工具的性能。
（2）金刚石的界面形成Cr 的一系列的碳化物的界面结构Cr 是强碳化物形成元素［9］，可以与金刚石反应生成一系列的碳化物。
文献［22］应用镍基钎料在45钢基体上对金刚石进行氩气保护激光钎焊，在钎焊过程中，金刚石表面的富铬层和金刚石表面的C 元素发生反应生成Cr 的一系列碳化物［19，20］。
图3为钎焊后的钎料与金刚石结合的形貌［22］，可见一些呈月牙型的镍铬合金包覆着金刚石颗粒，钎料合金对金刚石表现出良好的润湿性。
经过成分分析表明钎料与金刚石中C 发生了冶金化学反应，生成两种形貌的碳化物，并对进行EDS 分析如表4［20，22］。
棱柱状碳化物的原子数比为28.73∶71.27≈3∶7；表2不同钎焊气氛工具磨损形貌图分析钻深h /m00.51.01.52.0形貌图像真空中钎焊钻深h /m1.52.06.08.0形貌图像Ar 气保护炉中钎焊（a ）SEM 图像（b ）光学显微照片图1钎焊-金刚石界面微观结构图50004000300020001000T i C （200）衍射强度I /c p s金刚石（111）384042444648505254衍射角2θ/（°）图2金刚石表面的X 射线衍射图图3金刚石与镍铬合金界面形貌/wt%表5表中图上3点的Cr 元素成分含量点位123Cr 0.6450.39968.073SEM 图C Cr片状碳化物质量分数13.4985.98原子分数40.3159.35棱柱状碳化物质量分数8.5291.48原子分数28.7371.27元素表4碳化物EDS 成分分析片状碳化物的原子数比为40.31∶59.35≈2∶3，可以推断生成新的化合物为Cr 7C 3和Cr 3C 2。