铁粉在金刚石工具中的核心作用
◆ 结合剂基体材料
固定金刚石颗粒：铁粉作为金属结合剂的主要成分，通过烧结形成连续相，将金刚石颗粒牢固包裹，防止脱落。
控制磨损速率：结合剂的硬度和韧性需与金刚石匹配，铁基结合剂在磨损过程中逐渐消耗，使金刚石持续出刃，保持工具锋利。
◆ 热管理
导热性：铁的高导热性有助于快速导出切削产生的热量，减少金刚石石墨化（高温导致金刚石性能退化）。
耐高温性：铁基结合剂在高温下仍能保持结构稳定性，适合高速、重载加工场景（如石材切割）。

金刚石工具中金属结合剂的典型配方
◆ 铁基结合剂组成
主成分：铁粉（50%-80%），作为结构骨架。
辅助金属：铜（10%-30%）改善烧结性，钴/镍（5%-15%）增强韧性和抗腐蚀性。
功能添加剂：碳化钨（WC）或碳化硅（SiC）提高耐磨性；锡（Sn）降低烧结温度。
◆ 金刚石选择与分布
粒度与浓度：根据加工材料选择金刚石粒度（如20/40目用于粗切割）和浓度（10%-40%）。
表面处理：金刚石镀钛或镀镍，增强与铁基结合剂的界面结合力。

制备工艺关键步骤
◆ 粉末混合
铁粉、铜粉、金刚石等按比例干混或湿混，确保均匀分散。
◆ 冷压成型
混合料装入模具，在高压（200-600 MPa）下压制成型，形成工具毛坯。
◆ 烧结工艺
温度控制：在氢气或真空环境中，800-950℃烧结，避免铁氧化。
液相烧结：铜粉熔化形成液相，促进铁颗粒扩散结合，提升致密度。