低品級金剛石,沒有明確的概念,一般是指市場價格0.8元/克拉左右的金剛石。是否能全部用這些低品級金剛石生產制品呢?實踐證明是可行的。如福建福鼎市白琳鎮,山東濟南市的華山鎮,每付刀頭售價已降至350~400元生產廠家仍有利潤空間,甚至在四川的雅安地區,有些金剛石制品廠家全部用0.8元/克拉甚至0.6元/克拉的金剛石生產切割四川紅的刀頭。
石材刀頭
目前,市售低品級金剛石,其來源主要有兩個,其一是小型金剛石廠生產的,由于受其工藝條件和選型設備的影響,0.5~0.8元/克拉的金剛石,質量差別很大,其中有不少透明度和晶型好的金剛石,這一部分金剛石在切割過程中起著關鍵性作用,效果不次于高品級金剛石,這就為這一品級的金剛石實際應用提供了可能,可惜這部分并不多。其二是真正低品級的金剛石,即透明度不好,晶型不好的金剛石這種金剛石在石材切割過程中是如何表現的呢?只有清楚的了解它們,才能有效的利用它們。低品級金剛石在石材切割過程中的表現,常見有四種情況。
第一種情況,金剛石、石材、金屬結合劑三者匹配恰當,金剛石把持良好,鋒利度和平方數都滿意。對中硬花崗石、中硬偏軟花崗石、大理石、玄武巖,選用0.8元/克拉的金剛石是完全可行的。
第二種情況,金剛石脫落,鋒利度明顯下降,平方數也嚴重不足,對硬度較高的石材,選用粗粒度金剛石,容易出現這種情況。另外,燒結溫度不夠,壓不平,刀頭體積偏大,也容易出現這種情況。
第三種情況,金剛石被磨平了,出現這種情況是金剛石質量不好,特別對晶粒較細的硬石材,更容易出現這種情況。被磨平的金剛石,象一塊盾牌,保護了結合劑,嚴重影響到下層金剛石的出刃,雖然平方數很多,但鋒利度嚴重不足。
第四種情況,金剛石被撞碎了,殘留有一部分在結合劑中,這部分金剛石很鋒利,對刀頭是有利的,但作用的時間很短,對硬石材起不了多大作用,但對軟石材,這部分能提高鋒利度,所以對軟花崗石和大理石,可以采用這種金剛石。
對特定的石材,合理的選用不同粒度和價格的金剛石,配以相對應的金屬結合劑,可達到比較滿意的結果。
首先是金剛石與石材的匹配。根據實踐經驗,對低成本刀頭生產而言,可根據不同的石材選用金剛石,對晶粒較細的石材,應選用較細粒度的金剛石,對晶粒較粗的石材,應選用較粗粒度的金剛石,這樣匹配的經濟效益較好。(詳見附表)為了便于說明問題,這里所講的金剛石品級,是以價格(元/克拉)來衡量,不以正規的金剛石質量標準來討論。
其次是金剛石與結合劑的匹配。理論上講,只要對金剛石有好的把持力,就可以當結合劑,但這僅是理論上的東西,實際上難以實現,特別是在刀頭價格很低的情況下,更無法去使用理想的金屬。因此鐵基配方和預合金結合劑就得到廣泛的應用。當前國內很多刀頭生產廠家的刀頭質量不穩定,不是他們的配方不對,而是他們買到手的單質金屬粉質量不好。還有一個原因,不同品級的金剛石,由于其作用機理不同,應配合不同配方的結合劑。一般來說,好馬配好鞍,高品級金剛石要配高鈷配方,方能顯出其優越性而低品級金剛石就要求鋒利度好,耐磨性較差的結合劑,且價格還要便宜,這樣的刀頭才有競爭力。附表中介紹的結合劑,基本上能達到這個目的。
再次是石材與結合劑的匹配。這就是所謂的“同步磨損”的問題。我們這里不準備進行理論探討,而是為用戶介紹一下我們的心得體會。一般來說,含石英量較高的石材,用鐵基結合劑比較好,含鐵量較高的紅色石材,用銅基結合劑比較好,而對玄武巖一類的石材,用銅鐵比例相近的結合劑為佳,這樣有利于同步磨損,附表中對不同石材介紹了不同結合劑,以供參考。上面所述及的內容,完全是對低品級金剛石而言,對高品級金剛石,其作用機理有所不同,在這里不加討論。