超硬材料工具用金屬預(yù)合金粉末的國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)①

蕫書(shū)山，劉曉旭，李長(zhǎng)青，劉益剛

（河南黃河旋風(fēng)股份有限公司，河南 長(zhǎng)葛 461500）

1 前言

目前中國(guó)已成為全球最重要的超硬材料及其制品的生產(chǎn)供應(yīng)大國(guó)，尤其是近年來(lái)，中國(guó)超硬材料行業(yè)呈現(xiàn)出持續(xù)的高增長(zhǎng)發(fā)展勢(shì)態(tài)，其年增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)GDP的增長(zhǎng)速度［1］，相應(yīng)地帶動(dòng)了金屬粉末消費(fèi)量的大幅度增長(zhǎng)。目前金屬結(jié)合劑超硬材料工具還是以單質(zhì)金屬粉末為主，預(yù)合金粉末為輔，但由于預(yù)合金粉末具有良好的綜合性能，近年來(lái)在行業(yè)中得到了快速推廣應(yīng)用［2-7］，盡管其應(yīng)用比例和總體消費(fèi)量還較少，但隨著產(chǎn)品種類(lèi)的增加、質(zhì)量穩(wěn)定性的提高，其應(yīng)用比例和范圍在逐漸擴(kuò)大。尤其是各個(gè)制品領(lǐng)域內(nèi)的大廠家對(duì)預(yù)合金粉末的重視和應(yīng)用，極大地帶動(dòng)了預(yù)合金粉末在全行業(yè)的普及推廣，起了以點(diǎn)帶面的推動(dòng)作用，使全行業(yè)對(duì)金屬預(yù)合金粉末有了全新及深入的了解，促進(jìn)了預(yù)合金粉末的快速消費(fèi)增長(zhǎng)。預(yù)合金粉末的應(yīng)用是提高超硬材料制品性能的有效途徑之一，是行業(yè)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。

2 不同制備工藝的金屬預(yù)合金粉末的特性

預(yù)合金粉末的制備方法較多，目前主要有水／氣霧化法、化學(xué)共沉淀法、電沉積法和擴(kuò)散法等。但國(guó)內(nèi)消費(fèi)量較大的是霧化預(yù)合金粉末，而其它方式制備的預(yù)合金粉末亦具有一系列特點(diǎn)，在行業(yè)內(nèi)也在迅速推廣應(yīng)用。今后，我國(guó)制品行業(yè)中預(yù)合金粉末的應(yīng)用將會(huì)呈現(xiàn)出多類(lèi)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)格局，不同種類(lèi)的產(chǎn)品將發(fā)揮優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的特點(diǎn)，促進(jìn)全行業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。

2.1 霧化金屬預(yù)合金粉末

霧化法包括水霧化和氣霧化兩種生產(chǎn)工藝。氣霧化工藝設(shè)備復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高，以往被用于生產(chǎn)金剛石的觸媒粉，現(xiàn)在基本為水霧化觸媒粉所取代，除極少數(shù)廠家用于生產(chǎn)霧化Sn粉外（氣噴水冷），在行業(yè)內(nèi)均未采用此工藝生產(chǎn)胎體預(yù)合金粉。除生產(chǎn)成本高外，另外一個(gè)重要原因就是氣霧化金屬粉末顆粒幾乎是球狀，難于冷壓成型，應(yīng)用受限。目前市售霧化金屬預(yù)合金粉末基本上都是水霧化粉末，粉末形態(tài)多不規(guī)則，同時(shí)也存在少量球狀／類(lèi)球狀顆粒，其市場(chǎng)消費(fèi)量呈逐年增長(zhǎng)勢(shì)態(tài)，這主要是由于水霧化預(yù)合金粉末的生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)便，價(jià)格相對(duì)低廉，成分易于調(diào)整，產(chǎn)品質(zhì)量適宜穩(wěn)定控制，易于實(shí)現(xiàn)大批量的工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)，因而在市場(chǎng)中的消費(fèi)量急劇增長(zhǎng)。

水霧化工藝的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)就是易于實(shí)現(xiàn)多組元成分的設(shè)計(jì)調(diào)整，可方便地實(shí)現(xiàn)三元以上成分復(fù)雜的產(chǎn)品生產(chǎn)，而其它生產(chǎn)工藝不易實(shí)現(xiàn)多組元合金粉末產(chǎn)品的生產(chǎn)，這也是水霧化預(yù)合金粉末得以大規(guī)模推廣應(yīng)用的一個(gè)有利因素。

2.2 化學(xué)置換預(yù)合金粉末

化學(xué)置換法所生產(chǎn)的典型產(chǎn)品為銅包鐵，目前在超硬材料制品行業(yè)中主要用于大直徑石材圓鋸片刀頭（大刀頭）的制備生產(chǎn)。銅包鐵的突出特點(diǎn)就是制備工藝簡(jiǎn)便、產(chǎn)品價(jià)格低廉、冷壓成型性好。由于具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，在其它工具中也逐步得到應(yīng)用，其不足之處在于燒結(jié)溫度高，燒結(jié)收縮性差，在一定程度上影響了其應(yīng)用效果，但只要能夠保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，其應(yīng)用范圍還將進(jìn)一步擴(kuò)大。

2.3 化學(xué)共沉淀預(yù)合金粉末

目前市售的化學(xué)共沉淀法所制備的預(yù)合金粉末主要是Fe－Co－Ni，F(xiàn)e－Co－Cu系列產(chǎn)品。此方法雖然制備工藝簡(jiǎn)便易行，生產(chǎn)裝備也不復(fù)雜，但生產(chǎn)工藝過(guò)程不易控制，產(chǎn)品的后處理工藝要求較為嚴(yán)格，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性控制要求較高。此工藝方法所制備的預(yù)合金粉末價(jià)格較高，但燒結(jié)性能好、松裝密度低，冷壓成型性好，因而在高端制品中得到相當(dāng)程度的應(yīng)用。

2.4 電沉積預(yù)合金粉末

電沉積法所制備的預(yù)合金粉末是業(yè)內(nèi)廠家新近開(kāi)發(fā)的一類(lèi)新產(chǎn)品，目前主要是Fe－Cu系列預(yù)合金粉末，其突出特點(diǎn)是粉末顆粒形狀復(fù)雜、松比低、冷壓成型性好，目前處于市場(chǎng)推廣階段。

2.5 擴(kuò)散法預(yù)合金粉末

擴(kuò)散法所制備的預(yù)合金產(chǎn)品目前主要是Cu－Sn系列的合金粉末。由于此類(lèi)產(chǎn)品的顆粒形狀復(fù)雜，松比較霧化Cu－Sn合金粉末低，具有良好的冷壓成型性和燒結(jié)性能，在超硬材料工具行業(yè)中也得到了相當(dāng)范圍的應(yīng)用。

3 金屬預(yù)合金粉末的應(yīng)用領(lǐng)域及應(yīng)用特點(diǎn)

目前，各類(lèi)金屬預(yù)合金粉末幾乎應(yīng)用到了超硬材料工具制作的各個(gè)方面，涉及石材、陶瓷、混凝土、玻璃加工等領(lǐng)域。

3.1 石材加工工具

涉及石材的切割、磨削和鉆削，其中石材切割鋸片的應(yīng)用量最多。

二元合金作為基礎(chǔ)合金可廣泛適于各類(lèi)工具，在花崗巖鋸片中應(yīng)用量最大的是Fe－Cu系列合金，包括水霧化法、化學(xué)置換法及電沉積法所制備的預(yù)合金粉，這類(lèi)粉末適合生產(chǎn)中低檔制品。大理石鋸片中主要是Cu－Sn系列合金粉。

三元以上預(yù)合金粉末主要以水霧化的Fe－Cu（Ni／Co）－Sn、Fe－Co－Ni、Fe－Co－Cu等系列預(yù)合金粉末為主，輔以化學(xué)法所制備的Fe－Co－Ni、Fe－Co－Cu系列合金粉末，這類(lèi)粉末適于制備中高檔制品，其中含鎳粉末在兼顧鋒利度的同時(shí)主要側(cè)重于使用壽命，而含鈷粉末則可同時(shí)兼顧鋒利度和使用壽命。大理石鋸片則以Cu－Co－Sn系列合金粉末為主。

四元及以上組分的預(yù)合金粉末基本為霧化預(yù)合金粉末，主要是Fe－Cu－Ni－Sn、Fe－Cu－Co－Sn系列預(yù)合金粉末，這類(lèi)合金粉末適于制備中高檔制品。

上述各類(lèi)預(yù)合金粉末共同的應(yīng)用特點(diǎn)是：可以降低燒結(jié)溫度，改善胎體組織的均勻性，提高燒結(jié)強(qiáng)度及致密性，提高胎體組織對(duì)金剛石的機(jī)械把持力，提高工具的鋒利度和使用壽命。

3.2 陶瓷加工工具

陶瓷鋸片用預(yù)合金粉末主要有Fe－Cu－Ni－Sn、Fe－Cu－Co－Sn、Fe－Cu－Co及Cu－Sn系列。此類(lèi)預(yù)合金粉的特點(diǎn)是燒結(jié)溫度低、燒結(jié)組織細(xì)膩、胎體硬度適中、抗彎強(qiáng)度中等、胎體磨損性不強(qiáng)。

陶瓷刮刀的胎體硬度要求高，一般≥HRB95。粗刀要求鋒利度好，使用壽命長(zhǎng)，應(yīng)用較多的是基礎(chǔ)合金Fe－Cu系列，其特點(diǎn)是燒結(jié)組織致密化程度好，硬度高，使用壽命長(zhǎng)。細(xì)刀在兼顧鋒利度和使用壽命時(shí)較多采用Fe－Cu－Ni－Sn系列合金粉，其特點(diǎn)是燒結(jié)溫度低、硬度高、致密化程度高、耐磨性好。同時(shí)胎體與金剛石的磨損適配性較好，金剛石在工作過(guò)程中可保持合適的出刃高度。

適合于磨邊輪的預(yù)合金體系主要是Fe－Cu－Ni－Sn系合金。此類(lèi)合金的特點(diǎn)是燒結(jié)溫度低、燒結(jié)胎體硬度高、胎體對(duì)金剛石的機(jī)械把持力好、胎體與金剛石的磨損適配性好，在磨削過(guò)程中金剛石能保持適當(dāng)?shù)某鋈懈叨?，可同時(shí)兼顧鋒利度和使用壽命。在產(chǎn)品制備過(guò)程中要特別注意與預(yù)合金相配合使用的其它單質(zhì)粉末的氧含量，通常要求其氧含量低于4000×10－6。

目前適于陶瓷磨塊的預(yù)合金粉末主要以Fe－Cu及Fe－Cu－Ni－Sn合金體系為主，配以適量的低溫脆性材料及造孔劑等調(diào)節(jié)成分。預(yù)合金體系本身的燒結(jié)硬度＞HRB100，但燒結(jié)磨塊的硬度通常在HRB85～95為宜。硬度太低，磨塊使用壽命短；硬度太高，鋒利度差，易出現(xiàn)磨不動(dòng)、打滑等現(xiàn)象。通常中粗粒度的磨塊要求在較高的加工線速情況下，能保持良好的鋒利度，磨削加工量應(yīng)高于5萬(wàn)平米，而細(xì)粒度磨塊則要求磨削加工量高于10萬(wàn)平米，使用預(yù)合金粉在鋒利度和使用壽命方面都能很好的滿足要求。

3.3 工程鉆頭

目前，適合于制作工程薄壁鉆的預(yù)合金粉有Fe－Cu、Fe－Cu－Ni－Sn、Fe－Cu－Co－Sn、Fe－Co－Cu等合金系列，配以適量的WC或W粉，適合于濕鉆的中低檔鉆頭，也可用于磚墻的干鉆打孔，其鋒利度和使用壽命都能滿足需要。此類(lèi)合金的特點(diǎn)是胎體的成本低，燒結(jié)致密化程度較高，硬度高（＞HRB100），機(jī)械強(qiáng)度較好（抗彎強(qiáng)度850～1100MPa），鉆削過(guò)程中不易斷齒。但對(duì)應(yīng)用于高強(qiáng)度鋼筋混凝土構(gòu)件的鉆頭，其燒結(jié)胎體要求Co含量極高，對(duì)金屬粉末的表面質(zhì)量及顆粒度要求極高，要求胎體的機(jī)械強(qiáng)度高（＞1100MPa），不僅要求對(duì)金剛石具有良好的把持力，而且也要具有優(yōu)良的散熱性能，特別是干鉆時(shí)，對(duì)燒結(jié)胎體金屬粉末的要求更高；同時(shí)，也要求采用細(xì)顆粒的耐磨骨架材料，在保證耐磨性的同時(shí)，還要有良好的自銳性。

3.4 混凝土鋸片

適于制備混凝土鋸片的預(yù)合金種類(lèi)較多，有各種方法所制備的Fe－Cu、Fe－Co（Ni）－Cu、Fe－Ni（Co）－Cu－Sn等多種預(yù)合金粉末系列，其中Fe含量通常超過(guò)50%。這類(lèi)預(yù)合金粉末的突出特點(diǎn)就是要求其具有較高的燒結(jié)強(qiáng)度、硬度和致密度。

3.5 地質(zhì)鉆頭

燒結(jié)地質(zhì)鉆頭由于生產(chǎn)廠家分散，產(chǎn)業(yè)集中度差，所消耗的金屬結(jié)合劑數(shù)量不多，也未引起各個(gè)合金粉末廠家的足夠重視，未在此領(lǐng)域開(kāi)發(fā)專(zhuān)門(mén)的預(yù)合金粉末。但上述提及的預(yù)合金粉末亦可在此領(lǐng)域應(yīng)用，只是目前還缺乏應(yīng)用開(kāi)發(fā)，影響了預(yù)合金粉末在此領(lǐng)域中的推廣應(yīng)用。

3.6 玻璃加工工具

由于這類(lèi)工具的金屬結(jié)合劑消耗量相對(duì)較少，目前基本上還是以單質(zhì)金屬粉末為主，各個(gè)合金粉末廠家基本上未在此應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行開(kāi)發(fā)，客戶大都沿用傳統(tǒng)的配方體系，市場(chǎng)所用預(yù)合金粉末只有部分Cu－Sn合金。

3.7 金屬結(jié)合劑砂輪

由于金屬結(jié)合劑砂輪在整個(gè)砂輪行業(yè)中所占比例不高，其消耗的金屬粉末量不多，預(yù)合金粉末在此領(lǐng)域中的應(yīng)用極少，只有部分Cu－Sn合金，市場(chǎng)上亦缺乏專(zhuān)業(yè)化的預(yù)合金粉末產(chǎn)品。

4 金屬預(yù)合金粉末的國(guó)內(nèi)應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀

金屬預(yù)合金粉末目前已廣泛應(yīng)用于超硬材料工具制作的各個(gè)領(lǐng)域，應(yīng)用量逐步擴(kuò)大并呈迅猛發(fā)展的勢(shì)頭。目前預(yù)合金粉末消費(fèi)量較大的應(yīng)用領(lǐng)域集中于石材及陶瓷加工工具，消費(fèi)量約占市售總量的80%以上。在石材加工工具中，預(yù)合金粉末的消費(fèi)主體是大刀頭、中小徑石材鋸片的大中型生產(chǎn)廠家。在陶瓷加工工具中，金屬結(jié)合劑磨塊消耗的預(yù)合金粉末量最大，其次是磨輪和刮刀。據(jù)估算，2011年國(guó)內(nèi)金屬預(yù)合金粉末的年消費(fèi)量在4000噸左右，在整個(gè)超硬材料制品行業(yè)所消耗的金屬粉末中所占比例極少，大概不足10%，因而，其市場(chǎng)發(fā)展空間極大。由于超硬材料制品行業(yè)已發(fā)展了幾十年，而金屬預(yù)合金粉末只是近幾年才在行業(yè)中得到逐步認(rèn)同和推廣應(yīng)用，可以說(shuō)是處于起步發(fā)展階段，是朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，因此，目前大多數(shù)中小超硬材料制品企業(yè)還都習(xí)慣于采用單質(zhì)金屬粉末配制燒結(jié)制品。由于各類(lèi)單質(zhì)金屬粉末的生產(chǎn)廠家眾多，并且缺乏統(tǒng)一、嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品質(zhì)量千差萬(wàn)別，尤其是價(jià)格低廉、消費(fèi)量最大的鐵粉，質(zhì)量差異更大，經(jīng)常導(dǎo)致制品廠家生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品質(zhì)量的波動(dòng)起伏，給用戶帶來(lái)了極大的困擾。目前，影響和制約中國(guó)超硬材料制品行業(yè)發(fā)展水平的關(guān)鍵因素不在于各類(lèi)產(chǎn)品的配方設(shè)計(jì)，而在于原材料質(zhì)量不過(guò)關(guān)，這是一個(gè)基礎(chǔ)性的、結(jié)構(gòu)性的缺陷根源。而絕大多數(shù)制品廠家，尤其是中小廠家，往往忽略原材料質(zhì)量的嚴(yán)格把關(guān)，片面地追求配方設(shè)計(jì)，認(rèn)為配方的改進(jìn)設(shè)計(jì)是改善工具性能最有效的途徑，而事實(shí)上，配方設(shè)計(jì)固然重要，但僅僅是在原材料及工藝穩(wěn)定基礎(chǔ)上的錦上添花，而不是救命稻草。比較分析國(guó)外產(chǎn)品可以發(fā)現(xiàn)，其高端產(chǎn)品的配方往往是非常簡(jiǎn)單常見(jiàn)的合金體系，而非玄妙深?yuàn)W的復(fù)雜成分，其根本因素在于原材料的選擇和工藝的把握方面，在確保原材料及生產(chǎn)工藝穩(wěn)定的前提下，積極探索配方設(shè)計(jì)，才能起錦上添花、事半功倍的效果，否則就很容易導(dǎo)致事倍功半，甚至徒勞無(wú)功，阻礙了企業(yè)的成長(zhǎng)發(fā)展。盡管人們的質(zhì)量意識(shí)在不斷增強(qiáng)，用戶也迫切需要原材料廠家能夠提供高質(zhì)量的穩(wěn)定產(chǎn)品，但受制于原材料生產(chǎn)商的供應(yīng)水平限制，客戶往往得不到長(zhǎng)期穩(wěn)定的高質(zhì)量產(chǎn)品，只能被動(dòng)地選擇接受，因而極大地限制了超硬材料制品行業(yè)的提升與發(fā)展空間。而預(yù)合金粉末雖然擁有許多優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，但在一定意義上說(shuō)，卻也在許多方面彌補(bǔ)了單質(zhì)金屬粉末的缺陷和不足。隨著預(yù)合金產(chǎn)品的不斷豐富與提高及用戶對(duì)其認(rèn)識(shí)的逐步加深與掌握，預(yù)合金粉末的用戶群在逐步擴(kuò)大，其在制品配方中的應(yīng)用比例也在不斷增加，優(yōu)勢(shì)特長(zhǎng)逐步得以充分發(fā)揮體現(xiàn)，若其在各類(lèi)制品中的應(yīng)用比例超過(guò)30%，則其消費(fèi)量將十分可觀。而通常情況下，預(yù)合金粉末的應(yīng)用比例超過(guò)50%后，才能顯著發(fā)揮出其性能優(yōu)勢(shì)，具有較高的綜合性?xún)r(jià)比。從目前的發(fā)展現(xiàn)狀看，金屬預(yù)合金粉末在近幾年的消費(fèi)量增長(zhǎng)迅速，但與制品行業(yè)所消耗的金屬粉末總量相比，還微不足道，尚處于引導(dǎo)消費(fèi)階段，即需要粉末生產(chǎn)廠家針對(duì)產(chǎn)品特點(diǎn)為用戶提供有效的技術(shù)服務(wù)，幫助客戶掌握產(chǎn)品的應(yīng)用特性，以技術(shù)服務(wù)引導(dǎo)產(chǎn)品消費(fèi)，促進(jìn)消費(fèi)量的增長(zhǎng)。隨著用戶對(duì)產(chǎn)品應(yīng)用特性的逐步掌握，將會(huì)漸入自主消費(fèi)階段，即用戶自主利用預(yù)合金產(chǎn)品進(jìn)行制品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，屆時(shí)，預(yù)合金粉末的市場(chǎng)需求量將會(huì)急劇增加，市場(chǎng)將進(jìn)入高速發(fā)展階段。而目前國(guó)內(nèi)預(yù)合金產(chǎn)品領(lǐng)域存在的主要問(wèn)題是：①產(chǎn)品質(zhì)量不高，穩(wěn)定性差；②生產(chǎn)廠家對(duì)自己的產(chǎn)品特性了解不足，多數(shù)預(yù)合金粉末生產(chǎn)廠家為用戶所提供的僅僅是產(chǎn)品，而不能提供有效的技術(shù)服務(wù)，指導(dǎo)客戶掌握產(chǎn)品的應(yīng)用特性，因而限制了產(chǎn)品的推廣應(yīng)用；③霧化預(yù)合金粉末的冷壓成型性差，限制了其在制品配方中的應(yīng)用比例；④鐵基預(yù)合金粉末的潛力還遠(yuǎn)未發(fā)掘出來(lái)。

5 金屬預(yù)合金粉末的發(fā)展趨勢(shì)

金屬預(yù)合金粉末的發(fā)展方興未艾，正逐步在行業(yè)中規(guī)模化推廣應(yīng)用，既有優(yōu)勢(shì)特色，同時(shí)也存在一定的缺陷不足，但這并不妨礙預(yù)合金粉末產(chǎn)品的發(fā)展與推廣，其目前存在的主要問(wèn)題是價(jià)格、成型性、質(zhì)量穩(wěn)定性。

目前市場(chǎng)對(duì)金屬預(yù)合金粉末的基本要求是：穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，提供技術(shù)支持，拓展應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù)目前的市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀，預(yù)合金粉末今后發(fā)展的重點(diǎn)仍然是中低價(jià)位的鐵基粉末，同時(shí)將向著多元化、精細(xì)化、高活性、低松比、高彈性模量的方向發(fā)展。

5.1 多元化

包括制備方式的多元化及化學(xué)成分的多元化。

不同制備工藝的預(yù)合金粉末具有不同的性能特點(diǎn)，充分發(fā)揮不同種類(lèi)預(yù)合金粉末的特長(zhǎng)，為客戶提供豐富實(shí)用的預(yù)合金粉末產(chǎn)品是未來(lái)市場(chǎng)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。例如，霧化法制備的預(yù)合金粉末與化學(xué)法制備的預(yù)合金粉末組合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)二者的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，能夠更好地提升制品的綜合性能。

目前市場(chǎng)銷(xiāo)量最大的是通用性較強(qiáng)的二元、三元組分的基礎(chǔ)預(yù)合金粉末。這類(lèi)粉末由于成分相對(duì)簡(jiǎn)單，價(jià)格適中，產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性較好，用戶易于掌握，因而得以廣泛應(yīng)用。隨著行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，對(duì)制品的專(zhuān)業(yè)化、精細(xì)化要求越來(lái)越高，相應(yīng)地要求預(yù)合金粉末產(chǎn)品也向著專(zhuān)業(yè)化、精細(xì)化的方向發(fā)展，這就促進(jìn)了多組元預(yù)合金粉末的發(fā)展。多組元合金粉末的發(fā)展有助于提高燒結(jié)制品的綜合性能，減少貴金屬Co、Ni的使用量，使預(yù)合金產(chǎn)品向著“物美價(jià)廉”的方向發(fā)展，能夠更好地滿足中高檔制品的應(yīng)用需求。但金屬預(yù)合金粉末也不是成分越復(fù)雜性能就越好，關(guān)鍵是要做到“量力而行”，即使是成分簡(jiǎn)單的預(yù)合金粉末，如果能充分發(fā)揮其性能特點(diǎn)，也能滿足工具的應(yīng)用要求，能將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，充分體現(xiàn)出預(yù)合金粉末的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。

5.2 精細(xì)化

精細(xì)化就是要求預(yù)合金產(chǎn)品在關(guān)鍵性能指標(biāo)的控制方面要精準(zhǔn)，保持較高的質(zhì)量穩(wěn)定性；同時(shí)，要求粉末的顆粒細(xì)小均勻。細(xì)粒度金屬粉末表面活性高，有利于降低燒結(jié)溫度，提高制品的燒結(jié)致密化程度，增強(qiáng)燒結(jié)胎體對(duì)金剛石的把持力；同時(shí)也有利于改善胎體與金剛石的磨損適配性。但在實(shí)際生產(chǎn)中，粉末粒度并不是越細(xì)越好，粒度粗細(xì)的選擇，關(guān)鍵是要求配方組份間有合理的粒度搭配，要從整體工藝要求選擇確定。

5.3 高活性

預(yù)合金粉末的應(yīng)用不僅僅是要求合金化程度高，而且還要具有良好的表面活性，以利于降低燒結(jié)溫度、提高燒結(jié)顆粒間的界面結(jié)合強(qiáng)度、促進(jìn)致密化、改善燒結(jié)胎體的機(jī)械性能，增強(qiáng)胎體對(duì)金剛石的把持力。

5.4 低松比

低松比主要是針對(duì)霧化預(yù)合金粉末而言，因霧化粉末中含有相當(dāng)比例的球狀／類(lèi)球狀顆粒，松比相對(duì)較高（通常不低于2.8g／cm3），不利于冷壓成型，限制了預(yù)合金粉末在制品配方中的應(yīng)用比例。這也是目前影響霧化預(yù)合金粉末進(jìn)一步推廣應(yīng)用的技術(shù)瓶頸，但隨著生產(chǎn)工藝技術(shù)的改進(jìn)提高，此限制瓶頸會(huì)逐步克服消除，因此會(huì)促進(jìn)霧化預(yù)合金粉末的推廣應(yīng)用。

5.5 高彈性模量

金剛石制品的性能優(yōu)劣取決于燒結(jié)胎體對(duì)金剛石的把持力，而目前絕大多數(shù)金剛石制品燒結(jié)胎體對(duì)金剛石基本上都是機(jī)械把持，而燒結(jié)胎體對(duì)金剛石的把持力則主要取決于燒結(jié)胎體的彈性模量，尤其是高溫彈性模量。彈性模量的提高有助于提高胎體對(duì)金剛石的機(jī)械把持力，大幅度改善制品的綜合使用性能。高性能的預(yù)合金粉末可以制備出高彈性模量的燒結(jié)胎體，這就要求預(yù)合金粉末向著高彈性模量的方向發(fā)展。

6 結(jié)束語(yǔ)

金屬預(yù)合金粉末在超硬材料行業(yè)中的大規(guī)模推廣應(yīng)用是超硬行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，可有效促推動(dòng)行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。但預(yù)合金粉末在行業(yè)中的推廣應(yīng)用目前尚處于由引導(dǎo)消費(fèi)向自主消費(fèi)轉(zhuǎn)變的過(guò)渡期，預(yù)合金產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在面臨的突出問(wèn)題主要是產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定提高和深入的技術(shù)服務(wù)支持，需要全體粉末生產(chǎn)廠商苦練內(nèi)功，與用戶緊密協(xié)作，為用戶提供穩(wěn)定的質(zhì)優(yōu)價(jià)廉產(chǎn)品和完善的售后技術(shù)支持，使預(yù)合金粉末產(chǎn)品能夠?yàn)楸姸嗟闹行∮脩羲邮苷J(rèn)同，才能夠全面促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，使我國(guó)成為超硬材料及其制品的生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)。

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