低品级金刚石,没有明确的概念,一般是指市场价格0.8元/克拉左右的金刚石。是否能全部用这些低品级金刚石生产制品呢?实践证明是可行的。如福建福鼎市白琳镇,山东济南市的华山镇,每付刀头售价已降至350~400元生产厂家仍有利润空间,甚至在四川的雅安地区,有些金刚石制品厂家全部用0.8元/克拉甚至0.6元/克拉的金刚石生产切割四川红的刀头。
石材刀头
目前,市售低品级金刚石,其来源主要有两个,其一是小型金刚石厂生产的,由于受其工艺条件和选型设备的影响,0.5~0.8元/克拉的金刚石,质量差别很大,其中有不少透明度和晶型好的金刚石,这一部分金刚石在切割过程中起着关键性作用,效果不次于高品级金刚石,这就为这一品级的金刚石实际应用提供了可能,可惜这部分并不多。其二是真正低品级的金刚石,即透明度不好,晶型不好的金刚石这种金刚石在石材切割过程中是如何表现的呢?只有清楚的了解它们,才能有效的利用它们。低品级金刚石在石材切割过程中的表现,常见有四种情况。
第一种情况,金刚石、石材、金属结合剂三者匹配恰当,金刚石把持良好,锋利度和平方数都满意。对中硬花岗石、中硬偏软花岗石、大理石、玄武岩,选用0.8元/克拉的金刚石是完全可行的。
第二种情况,金刚石脱落,锋利度明显下降,平方数也严重不足,对硬度较高的石材,选用粗粒度金刚石,容易出现这种情况。另外,烧结温度不够,压不平,刀头体积偏大,也容易出现这种情况。
第三种情况,金刚石被磨平了,出现这种情况是金刚石质量不好,特别对晶粒较细的硬石材,更容易出现这种情况。被磨平的金刚石,象一块盾牌,保护了结合剂,严重影响到下层金刚石的出刃,虽然平方数很多,但锋利度严重不足。
第四种情况,金刚石被撞碎了,残留有一部分在结合剂中,这部分金刚石很锋利,对刀头是有利的,但作用的时间很短,对硬石材起不了多大作用,但对软石材,这部分能提高锋利度,所以对软花岗石和大理石,可以采用这种金刚石。
对特定的石材,合理的选用不同粒度和价格的金刚石,配以相对应的金属结合剂,可达到比较满意的结果。
首先是金刚石与石材的匹配。根据实践经验,对低成本刀头生产而言,可根据不同的石材选用金刚石,对晶粒较细的石材,应选用较细粒度的金刚石,对晶粒较粗的石材,应选用较粗粒度的金刚石,这样匹配的经济效益较好。(详见附表)为了便于说明问题,这里所讲的金刚石品级,是以价格(元/克拉)来衡量,不以正规的金刚石质量标准来讨论。
其次是金刚石与结合剂的匹配。理论上讲,只要对金刚石有好的把持力,就可以当结合剂,但这仅是理论上的东西,实际上难以实现,特别是在刀头价格很低的情况下,更无法去使用理想的金属。因此铁基配方和预合金结合剂就得到广泛的应用。当前国内很多刀头生产厂家的刀头质量不稳定,不是他们的配方不对,而是他们买到手的单质金属粉质量不好。还有一个原因,不同品级的金刚石,由于其作用机理不同,应配合不同配方的结合剂。一般来说,好马配好鞍,高品级金刚石要配高钴配方,方能显出其优越性而低品级金刚石就要求锋利度好,耐磨性较差的结合剂,且价格还要便宜,这样的刀头才有竞争力。附表中介绍的结合剂,基本上能达到这个目的。
再次是石材与结合剂的匹配。这就是所谓的“同步磨损”的问题。我们这里不准备进行理论探讨,而是为用户介绍一下我们的心得体会。一般来说,含石英量较高的石材,用铁基结合剂比较好,含铁量较高的红色石材,用铜基结合剂比较好,而对玄武岩一类的石材,用铜铁比例相近的结合剂为佳,这样有利于同步磨损,附表中对不同石材介绍了不同结合剂,以供参考。上面所述及的内容,完全是对低品级金刚石而言,对高品级金刚石,其作用机理有所不同,在这里不加讨论。