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　　在燒結金剛石工具中，單質金屬粉末得到普遍應用。通常單質金屬粉末在出廠時都經過還原處理，但由于保管環境、運輸過程和使用時間的不等，單質金屬粉末都會有不同程度的氧化。
　　我們把每一顆單質金屬粉末看成是一個雞蛋，它的外層包裹著一層金屬氧化物，由于上述諸多不同，這層氧化物的氧化程度（蛋殼的厚度）也是不同的。不要小看這一層蛋殼，它給我們的燒結制品帶來了不穩定性。盡管我們在混料之前對單質金屬粉末采取了多種手段如：還原、降低環境溫度、干燥等手段，但是從混料到燒結之間的時間導致單質金屬粉末的二次氧化還是無法避免，隨著加工時間延長，氧化程度不斷的加深。隨著溫度、濕度的變化，氧化程度也會隨之變化，如黃梅季節。諸多因環境引起的，加工工藝時間引起的不確定性，造成了同一批次的產品的質量波動。
　　因此，單質金屬粉末的氧化問題要當做首要問題來處理。
　　我們建議：在金屬粉末成型以后再進行還原。建議工藝如下。
　　工藝一：各種金屬粉末（不還原）→混料→冷壓成型→還原爐還原→呼吸式（充氮/真空）熱壓燒結機燒結
　　工藝二：各種金屬粉末（不還原）→混料→造粒→還原爐還原→裝模→呼吸式（充氮/真空）熱壓燒結機燒結
　　以上工藝的優點只是把粉末的前還原改為了后還原，但是性質發生了變化。在還原爐中，我們建議還原溫度在600 ℃到650 ℃，屬于高溫還原。冷壓成型的胚體，或者造粒的粉末在還原爐中，經歷了300~400 ℃脫膠，400~500 ℃還原，此時雞蛋殼已經沒了，蛋殼已經變成了納米級的單質金屬顆粒，此時我們繼續提高溫度到650 ℃，賦予這些單質金屬更高的活性，在原子層面上，金屬元素的電子開始逃逸，與其他單質金屬開始形成合金，從而得到一個穩定致密的合金保護層。
　　經過上述還原爐處理的胚體強度已經有所增加，抗氧化能力大大提高，在生產流轉中雖有時間先后的差異，但二次氧化對這些胚體是微乎其微的，可以忽略不計。
　　在熱壓燒結機中對刀頭進行燒結的時候，由于冷壓胚體密度較松，通常含有50%左右的空氣， 在模具升溫過程中，特別在300~500 ℃時，空氣中的氧和胚體中的金屬粉末發生著劇烈的氧化反應，非常容易對最終制品造成傷害，且難以避免。
　　為了減少這部分空氣數量，我們通常使用真空熱壓機。傳統的真空熱壓機真空度不高，僅為10 000 Pa左右（常壓為100 000 Pa），此時真空熱壓機內的氧含量為2000/100 000，在高溫下微量的氧（1 /100 000）就會對制品造成氧化傷害。顯然傳統的真空熱壓機不能解決這個高溫氧化的問題。但是進一步提高真空度，也是不可取的。在過高的真空下，低熔點的金屬會揮發，造成制品組份的偏析。為了解決真空度既不能太高，氧含量又要很低這么一個環境要求，我們開發了一款呼吸式充氮 / 真空熱壓燒結機。 　　在該機的真空箱內，采用了反復的抽真空充氮氣（99.995%的氮氣）的方式，通過多次稀釋和排出，使得制品粉末中間的空氣全部被高純度的氮氣所置換。此時可以使得氧含量達到1/100 000以下，以確保制品在燒結過程中幾乎不被氧化。燒結出來的制品色澤光亮，金屬化程度高，韌性接近純金屬。實際制備120 mm×60 mm×3 mm一個，為了檢驗其燒結品質，我們將其放在臺虎鉗上，用錘子打擊折彎到90°，用放大鏡檢驗，彎曲處沒有任何裂紋；進一步再折彎，錘擊使之達到180°（對折），再用放大鏡檢驗對折處，仍舊沒有發現疑似裂紋，直觀地證明了該燒結制品已經接近純金屬。
　　為了適合多機應用，公司對自己的生產車間進行了改造，建立了氮氣站和真空站，通過兩根管子（氮氣管、真空管）送入車間，使得車間里每臺機器都能方便使用。經過一年多的生產實踐應用，取得了理想的效果。
　　該設備的問世，為我國金剛石燒結制品行業的轉型升級提供了選擇。且該設備已經申請發明專利，并獲得國家專利局的審核批復。（文章作者：蘇州南航騰龍科技有限公司???馬若飛；本文轉載自《磨料磨具通訊》2016年第四期）