在金剛石工具中，用于切割花崗巖的金剛石大刀頭胎體設計需要綜合考慮合金粉末和 超細鐵粉材料性能、工況條件及工藝適配性。世佳微爾的客戶近期問到了這個問題，以下是關鍵設計因素及其詳細解析：

1. 胎體材料與合金體系選擇
(1) 基體材料
選擇鐵基 合金粉末：  
相比鈷基合金體系，鐵基成本低且環保，同時通過合金化（如添加Cu、Ni、Sn、Zn以及部分稀有元素）可達到相近性能。  
2. 胎體硬度與韌性平衡
硬度要求：  
花崗巖硬度高（莫氏硬度6-7），胎體硬度需達到HRB 85-100，以保證對金剛石的支撐。  
過高硬度的風險：胎體過脆易導致金剛石顆粒提前脫落，切割效率下降。  
韌性優化：  
添加Cu、Sn等延展性元素。  
控制燒結冷卻速率（如梯度冷卻），避免殘余應力集中。  
3. 金剛石與胎體的界面結合設計
(1) 界面結合機制
機械錨固：通過 超細鐵粉（D50≤20μm）形成致密胎體，包裹金剛石顆粒。  
化學鍵合：添加活性元素（如Ti、Cr），與金剛石表面發生反應生成碳化物（如TiC、Cr?C?）。  
熱膨脹匹配：調整胎體成分（如Fe-Cu-Ni），使其熱膨脹系數接近金剛石（1×10??/℃）。  
(2) 金剛石參數匹配
 粒度  30/40-50/60目 粗顆粒（30/40目）用于快速開刃，細顆粒（50/60目）提升切割面平整度         
濃度  25-35%（體積分數） 濃度過低導致切割效率下降，過高增加成本且易引發胎體脆化                    
強度≥130N（TI值）   適應花崗巖的高磨蝕性，避免金剛石破碎失效                                 
4. 燒結工藝參數優化
(1) 燒結溫度與時間
溫度范圍：800-950℃，需低于金剛石石墨化臨界溫度（>1000℃）。  
保溫時間：5-15分鐘，過長易導致金剛石氧化，過短則胎體致密化不足。  
(2) 燒結氣氛控制
還原性氣氛（如H?、N?-H?混合氣）：防止鐵基合金粉末氧化，維持胎體成分穩定。  
真空燒結：適用于高活性合金（如含Ti體系），避免雜質氣體干擾界面反應。  

總結
設計切花崗巖的 金剛石大刀頭胎體需圍繞以下核心展開（鐵基合金粉末以及超細鐵粉為主）：  
1. 材料體系：以鐵基合金粉為主，通過Cu、Cr、Mo等元素優化機械性能；  
2. 界面工程：強化金剛石-胎體結合（機械+化學）；  
3. 工藝適配：控制燒結溫度與氣氛，平衡致密化與金剛石保護；  
4. 工況響應：根據花崗巖成分（石英/長石比例）和切割方式（干/濕）動態調整配方。  
最終目標是在高磨蝕、高沖擊環境下，實現胎體耐磨性、金剛石利用率與工具壽命的協同提升。

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