聚晶金刚石刀具以其优异的性能,在许多加工领域具有其他刀具无法比拟的优势,受到了越来越广泛的关注。本实验采用高温高压烧结工艺制备聚晶金刚石刀具,研究了粘结剂体系、含量及烧结温度对其物相组成、显微结构、致密度、抗弯强度、热稳定性等性能的影响。Si-Ti-B及Si-Ni-Al体系粘结剂聚晶金刚石刀具主晶相为金刚石,次晶相为SiC。Si在烧结过程中与金刚石反应生成SiC,可形成金刚石-SiC-金刚石的结合结构,形成牢固结合。Co-Al-B体系粘结剂聚晶金刚石刀具主晶相为金刚石,次晶相为CoAl。Co不与金刚石反应,以CoAl合金的形式起粘结作用。聚晶金刚石刀具的致密度整体呈随粘结剂含量以及烧结温度升高而升高的趋势。在粘结剂含量低时,粘结剂无法完全填充金刚石颗粒空隙,烧结体结构疏松。随着含量的升高,粘结剂更好的填充金刚石颗粒间隙,形成包裹结构,烧结体致密度提高。Si-Ti-B体系粘结剂聚晶金刚石刀具都具有91%以上的致密度,1400℃下烧结的20wt%粘结剂含量的聚晶金刚石刀具取得最高的99.5%致密度。Si-Ni-Al体系粘结剂聚晶金刚石刀具致密度在89%以上,最高可达99%,但整体较Si-Ti-B体系的低。Co-Al-B体系粘结剂聚晶金刚石刀具的致密度则更低,最高只有94.8%。Si-Ti-B体系粘结剂聚晶金刚石刀具的抗弯强度随烧结温度及粘结剂含量的增加,都先增加后减小,在1400℃,16wt%粘结剂含量时取得最大值580MPa。Si-Ni-Al体系粘结剂聚晶金刚石刀具抗弯强度,随粘结剂含量增加,先升高后下降;随烧结温度升高而增大;在14wt%,1500℃时取得最大值520MPa。Co-Al-B体系粘结剂聚晶金刚石刀具的抗弯强度也随粘结剂含量增加,现上升后下降,最高为320MPa。整体上,Si-Ti-B体系聚晶金刚石刀具的抗弯强度最高,Si-Ni-Al体系的抗弯强度次之,而Co-Al-B体系的抗弯强度最低。聚晶金刚石刀具的热稳定性良好。Si-Ti-B体系粘结剂聚晶金刚石刀具的热稳定性较金刚石原料微粉提高约400℃。