烧结工艺和低熔点物料对烧结金刚石锯片热裂纹分析(六)

低熔点物料分布的影响 

        锯片中的低熔点物料主要为锡和锌，以锡为主。目前市场供应的锡粉和锌粉中的球状/类球状颗粒数目较多，在混料过程中容易偏聚，尤其是细颗粒的球状锌粉，更易团聚偏析。锡粉的偏聚会导致缺锡区域的“干裂”及富锡区域的收缩脆裂。锌粉的偏聚主要易导致两类裂纹：一类是细颗粒氧化锌粉堆聚造成的疏松孔洞开裂（图13），另一类是未氧化锌粉在加热挥发受阻后在粉末界面空隙处形成絮状氧化物结晶而导致的粉末颗粒团间的间隙开裂（图14）。
图13 氧化锌粉导致的孔洞开裂

图14 絮状挥发锌造成的间隙开裂 

烧结工艺装备的影响 

       在钟罩炉中生产无压烧结锯片时，由于缺乏压力作为烧结合金化的驱动力，上述各种性质的裂纹都会经常出现。此时，粉末的质量状态、混料均匀性、粒度搭配、炉温的均匀性及还原气氛等因素影响较大。而在钟罩炉中加压生产锯片时，除上述因素外，加热温度和压力的配合及高温保温时间对裂纹的形成也有很大影响。在隧道炉中生产时，根据配方体系的特点，在处于自由烧结状态下的各区段的保温温度及时间对是否产生裂纹影响较大。此外，钢垫和石墨垫的质量状态对裂纹的产生也有影响，使用时间长、表面氧化膜厚的钢垫易导致开裂；而石墨垫的开裂倾向相对减少，但烧结致密度受限。