化學(xué)氣相沉積(CVD)金剛石作為一種新型超硬刀具材料，為金剛石刀具的應(yīng)用開辟了新的途徑慢蜓。CVD金剛石刀具主要有兩種類型：CVD金剛石薄膜涂層刀具和CVD金剛石厚膜焊接刀具亚再。目前來說，CVD金剛石厚膜刀具的應(yīng)用比較廣泛晨抡。         

　　一氛悬、CVD金剛石薄膜涂層刀具        

　　CVD金剛石薄膜涂層刀具是指通過CVD方法在一定溫度下使金剛石沉積于某些基體(通常為K類硬質(zhì)合金)刀片上的刀具，其金剛石膜厚度約為10～30μm慷抛。         

　　CVD金剛石薄膜涂層刀具因金剛石厚度較薄勃撼，難于刃磨，前睹协、后刀面及刃口質(zhì)量較差鳞集，只適用于粗加工、半精加工和復(fù)雜形狀刀具弦捶。粗加工的切削較大铜氛，當(dāng)金剛石與基體間的附著力不足以抗拒切削力的破壞時(shí)，金剛石膜就會(huì)脫落党砸。這種刀具加工出的工件表面粗糙度一般大于Ra0.2μm蟀委。         

　　盡管目前國內(nèi)CVD薄膜涂層刀具的應(yīng)用尚處于萌芽狀態(tài)，但隨著CVD金剛石生長技術(shù)的提高莉狠，CVD金剛石基團(tuán)顆粒的大小已經(jīng)由40～50μm縮小到十幾甚至幾個(gè)納米猜艇，從而出現(xiàn)了納米金剛石。如美國阿貢國家實(shí)驗(yàn)室(Argonne Nat. Lab)的Dr. Gruen D.M已經(jīng)生長出質(zhì)量良好堪俩、表面為鏡面(表面最高峰與最低峰間距為15nm)跳昼、任意厚度的納米金剛石膜，而且其涂層的附著力足夠。相信其對涂層刀具的應(yīng)用有所促進(jìn)鹅颊。         

　　二敷存、CVD金剛石厚膜焊接刀具        

　　CVD金剛石厚膜焊接刀具是先把切割好的CVD金剛石厚膜一次焊接至基體(通常為K類硬質(zhì)合金)上，形成復(fù)合片堪伍，然后拋光復(fù)合片锚烦，二次焊接至刀體上，刃磨成需要的形狀和刃口帝雇。         

　　制造工藝流程：高品質(zhì)的CVD金剛石膜的制備→激光切割→一次焊接成復(fù)合片→復(fù)合片拋光→二次焊接至刀體上→刃磨→檢驗(yàn)涮俄。下面介紹幾個(gè)關(guān)鍵工序，如切割尸闸，焊接彻亲，拋光和刃磨等。   

　　激光切割         

　　CVD金剛石膜硬度高吮廉、不導(dǎo)電(現(xiàn)已有導(dǎo)電型CVD金剛石苞尝，但其電阻率很大)、耐磨性極強(qiáng)茧痕，常規(guī)的機(jī)械加工和線切割等方法不適合于CVD金剛石厚膜的切割宜切。高效的加工方法是激光切割。       

　　一次焊接         

　　一次焊接是指在真空條件下將CVD金剛石厚膜焊接至某些基體上慢况，形成復(fù)合片孤咏。金剛石與一般金屬間的可焊接性極差。目前阀秤，金剛石厚膜刀具的焊接工藝主要采用表面金屬化的方法山刨。焊料為含鈦的銀銅合金，鈦的作用是在焊接加熱過程中與金剛石膜表面反應(yīng)鼠台，產(chǎn)生TiC中間層随港，使金剛石膜表面金屬化，從而提高焊接強(qiáng)度确缩。         

　　焊接用基體通常為K類硬質(zhì)合金溃登。在高真空條件下，采用擴(kuò)散焊加釬焊的工藝缎苞，Ag—Cu—Ti合金作中間層犬捧，將金剛石厚膜焊接在硬質(zhì)合金基體上，焊接強(qiáng)度滿足切削加工要求售碳。        

　　復(fù)合片拋光         

　　拋光的目的是把刀片上表面(即前刀面)拋光成鏡面强重，一般要求達(dá)到Ra0.1μm以下。刀具前刀面拋光后可以減少與切屑的摩擦與粘結(jié)贸人，延長刀具壽命间景；同時(shí)還可以改善刀刃的平整度與鋒利性佃声，提高切削加工的精度。復(fù)合片的拋光用專門的拋光機(jī)倘要。         

　　二次焊接         

　　二次焊接是指將復(fù)合片焊接至刀體上圾亏。所用設(shè)備多為高頻感應(yīng)焊接設(shè)備，所用焊料為銀銅焊料和釬劑碗誉。焊接溫度為650～700℃之間召嘶。溫度不可過高，焊接過程中應(yīng)保持各焊接面干凈哮缺。合理選用釬劑有利于提高焊接強(qiáng)度和改善復(fù)合片基體與刀體材料的焊接性能。一般來說二次焊接的強(qiáng)度為180～200MPa甲喝，可滿足金剛石刀具切削加工的要求尝苇。       

　　另外，為了改善刀具的外觀贵本，可以用油石條磨掉多余的銀銅芝杏，用噴砂法去除表面氧化層，用表面鍍Ni法或用鈍化液浸泡防止刀體的氧化生銹穴愕。         

　　刃磨CVD金剛石有很高的硬度和耐磨性债鼎，刃磨極為困難。目前普遍采用類似PCD刀具的刃磨方法渗蜀。         

　　砂輪：刃磨所用砂輪為樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪蚂旁，刃磨工藝分為粗磨、半精磨和精磨等历喊。砂輪粒度范圍為250～325至W10～07粤搂。為了提高刃口質(zhì)量，有時(shí)還需研磨法竭、拋光等工藝辜色，所用粒度更細(xì)，甚至為1～3μm蚣殴。為了得到高質(zhì)量的刃口潜呻，通常采用嵌砂的鑄鐵盤進(jìn)行研磨。     

　　刃磨：刃磨過程中岗宣，需加冷卻液蚂会，并應(yīng)注意砂輪的修整，通常用適合的油石條正確地修整砂輪可以提高刃磨效率和改善刃磨質(zhì)量狈定。由于CVD金剛石的抗沖擊性能不如PCD金剛石颂龙，因此有些特殊要求的刀具刃磨后的刃口應(yīng)倒鈍，一般為0.02～0.03mm纽什。        

　　檢驗(yàn)         

　　刀具刃口質(zhì)量情況的檢驗(yàn)通常用放大倍數(shù)為40～80倍的工具顯微鏡來觀察措嵌。普通刀具的刃口鋸齒度≤0.02mm。對于精度更高的刀具，通過研磨拋光后企巢，刃口鋸齒度≤0.005mm枫慷。另外，加工不同的工件材料浪规，對刀具刃口質(zhì)量的要求也有差異或听，刃磨CVD金剛石刀具應(yīng)從實(shí)際應(yīng)用情況出發(fā)，一味地追求高質(zhì)量的刃口笋婿，這樣既降低生產(chǎn)效率誉裆，又增加生產(chǎn)成本。         

　　總之列啃，無論是CVD金剛石薄膜涂層刀具捶卧，還是CVD金剛石厚膜焊接刀具，如果能充分利用其優(yōu)良的性能屉馋，取其之長疲飘，避彼之短，其應(yīng)用前景是很好的伶段。同時(shí)婴悠，一方面應(yīng)繼續(xù)提高CVD金剛石膜的生長技術(shù)，使其性能更加優(yōu)良汞坚；另一方面罐闰，應(yīng)改進(jìn)CVD金剛石刀具的制造技術(shù)，使其更廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域复做。

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