“替钴”，是很多金刚石工具行业内技术人员都在追求的热点，最新的研发方向是什么？是简单的1:1替换吗？什么成分的预合金粉能“替钴”？本期文章给你讲清楚。

 

首先，我们需要强调，“替钴”不是一对一置换，而是通过多元素的协同设计、预合金化带来的工艺优势，以及关键的界面反应强化，系统性地模拟并超越了钴的单一功能。

 

而最新的研发方向是采用铁铜镍钨预合金粉，在金刚石工具最终的性能上实现 “替钴”

实现这一路径的核心在于以下三个层面，

一、元素协同：构建“复合功能”胎体结构

钴之所以优秀，在于它同时提供了良好的润湿性、一定的固溶强化能力和适中的韧性。铁铜镍钨体系则将这三项功能分解并由不同元素承担，并通过预合金化实现均质协同，铁，作为高强度骨架。提供高硬度和耐磨性基础，但其纯铁对金刚石润湿性差、脆性高。铜，作为粘结与导热介质。在烧结时形成液相，流动并包裹金刚石与铁颗粒，实现致密化和基础结合。其良好的导热性有助于切割时散热。镍，作为 “润湿改良剂”与韧性担当。镍能显著改善铁基胎体对金刚石的润湿性，并与铁形成固溶体，提升胎体的强韧性，是弥补无钴体系韧性的关键。钨， 作为界面强化与耐磨核心。这是实现高强度冶金结合的钥匙。钨在烧结过程中会向金刚石界面偏聚，并与金刚石表面的碳原子反应，原位生成钨的碳化物（如WC、W₂C）过渡层。此过渡层与金刚石和胎体均能形成强化学键合，将机械嵌合升级为化学冶金结合，大幅提升把持力。

 

由此可见，成功“替钴”的预合金粉，其核心并非寻找钴的“等价物”，而是通过体系化设计思维，构建一个各司其职、协同增效的材料系统。 铁-铜-镍-钨（Fe-Cu-Ni-W）预合金粉，正是这一思想的典范。它将钴的单一综合性分解为润湿（Ni/Cu）、强韧（Fe/Ni）、界面结合（W） 三大功能模块，并通过预合金化工艺确保其均匀性与高活性，最终在烧结中实现致密、强韧且与金刚石形成高强度化学结合的胎体。 因此，真正的“替钴”，是从依赖单一“神奇元素”，转向基于材料系统工程的理性设计与性能可控的制造。这为应对成本与法规挑战，提供了兼具高性能与高可行性的金刚石工具坚实技术路径。

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