如何用高品级、低浓度金刚石生产优质刀头

如何用高品级、低浓度金刚石生产优质刀头
 
目前国内的刀头市场，由于销售价格非常低，大多数生产厂家为了降低成本，均采用中等强度(即通常讲

的12~14kg金刚石)来生产刀头，这样便造成市场上这种品级的金刚石价格较高，而强度较好的金刚石(即

常讲的15~16kg)价格反而上不去，因此不少较有经验的生产厂家就要用这种品级的金刚石生产刀头，由于

采用较低的浓度，因此总的成本也不高，而产量质量在锋利度和寿命方面，也能满足要求。

要降低金刚石的使用浓度，首选要对切削的石材有充分的了解，不同的石材，对金刚石的粒度要求是不同

的。一般来说，石材的晶粒越粗，脆性越大，应选用较粗粒度的金刚石；若石材的晶粒越细，韧性越好，

应选用较细粒度的金刚石，另一方面，不同粒度的金刚石，还必须与不同配方的结合剂相对应，如粗粒度

金刚石必须选用铁基，高熔点配方，以保证其耐磨度；而细粒度金刚石应选用铜基，低熔点配方，以保证

其锋利度。附表中列举了几种有代表性的石材及选用的金刚石和浓度，以供参考。

要降低金刚石的浓度，关键在于提高金刚石的利用率，因此，胎体对金刚石的把持力就成了关键的问题。

要解决这个问题，就必须选用性能优秀的结合剂。在过去的生产中，高钴配方被广泛地采用，但高钴配方

一方面受到价格的限制，一方面也受到钴粉质量的限制，此外，也并非钴含量越高越好。

不同的石材，由于其化学成分，晶体结构和形成过程不同，可切性相差很大，因此，与石材相匹配，能达

到“同步磨损”的结合剂配方也各不相同。也就是说，每一种石材，都有一种最好的结合剂配方与之对应

，方能达到最理想的切削效果。在这方面，还没有一道完整的公式可以描述，只能在长期的试验实践中去

总结、提高。附表中略举的内容，可供各用户参考。

合理地选用锯片刀头的几何结构，也是低浓度金刚石刀头考虑的重要问题。低浓度刀头由于结合剂与金刚

石结合很好，金刚石在完全裸露出来后仍不容易脱落，那么这种结合剂的耐磨性应该是较好的，但这就引

发出另外一个问题：开刃较难，要解决这个问题，可以从刀头形状上加以考虑。

另一个重要问题是刀头分层的结构和夹层材料的选用。

分层刀头的出现，几乎是金刚石刀头的一大革命，但分层结构和夹层材料的选择，似乎没有引起太大的注

意，但实际上这些问题直接影响到刀头的质量，特别是对低浓度金刚石的刀头，这个问题我们将在以后的

章节进行专题讨论，这是只讲分层结构对低浓度金刚石刀头的影响。

首先是分层的数量和夹层(无金刚石层)的宽度。一般而言，对晶粒较粗、抗拆强度较差的石材，可以选用

两个夹层和较宽的夹层厚度，对于晶粒较细、抗拆强度较高的石材，可选用三个以上的夹层和较窄的夹层

厚度(见附表)。对夹层材料的选择，一般厂家是采用铁片，但铁片除了使用方便，成本较低之外，不是最

好的夹层材料。好的夹层材料，也应该与石材的磨损相匹配。夹层材料耐磨性太差，则刀头使用过程中会

形成“沟”太深，造成阻力增大，而且使用后期有一部分刀头无法使用，造成浪费，寿命严重下降。

有些厂家使用铁粉加663来当夹层粉，这也不是最好的办法，因为市场上的铁粉质量很差，氧化严重，会

直接影响到刀头的烧结工艺，极易出现残次品，进而影响刀头质量的稳定性。目前，我公司研制生产的卡

斯通专用夹层粉（G1—G4）质量性能稳定，能很好的解决这一问题。

烧结工艺方面，低浓度金刚石刀头的烧结工艺是根据结合剂的配方来确定的，配方设计出来了，烧结工艺

也就确定了。

附表：国内几种典型石材
选用高品级金刚石低浓度参数及相应的结合剂(以Φ1600锯片为例)
石材名称 金刚石 结合剂 夹层材料（G4）
粒度 强度kg 用量克拉/付 型号 密度g/cm3 烧结温度0c 产品硬度HRB 层数 每层量g/层
山东355、364 45/50—60/70 15—18 280—320 LZ01 8.81 780 75 3 2.2
山东珍珠花 40/45—50/60 15—18 250—300 CS51 8.46 760 65 2 2.8
福建635 45/50—60/70 15—18 250—300 CS06 8.36 780 90±2 3 2.2
福建桃花红 45/50—60/70 15—18 250—300 CS52 8.26 850 90 3 2.2
内蒙玄武岩 40/45—50/60 15—18 250—300 CS04 9.16 760 75±2 2 2.8
河北三花 45/50—60/70 15—18 250—300 CS07 8.32 780 75±5 3 2.2
广东阳江花 45/50—60/70 15—18 250—300 CS08 8.52 780 80±5 3 2.2
广东439 45/50—60/70 15—18 250—300 CS03 8.79 780 75±5 3 2.2
东北吉林白 45/50—60/70 15—18 280—320 CS01 9.0 760 90±5 3 2.2
广西岑溪红 45/50—60/70 15—18 280—320 GX01 8.8 780 75 3 2.2
新疆红 45/50—60/70 15—18 280—320 XJ01 9.06 780 85 3 2.2
四川红 45/50—60/70 15—18 280—320 CS01 9.0 760 90±5 3 2.2