1 引言
　　由于人造聚晶金剛石在高溫高壓下燒結(jié)成型時(shí)，其外形尺寸很難控制，因此燒結(jié)出來的人造聚晶金剛石外形一般不太規(guī)整。將外形不規(guī)整的人造聚晶金剛石用于制作拉絲模時(shí)，聚晶塊的鑲套相當(dāng)困難。對(duì)于同樣大小的聚晶塊，其鑲套質(zhì)量的高低決定了拉絲模上可開孔徑的大小以及拉絲模質(zhì)量的優(yōu)劣。因此，研究人造聚晶金剛石的鑲套工藝對(duì)于合理利用人造聚晶金剛石、提高拉絲模質(zhì)量有著重要意義。

　　2 常用鑲套工藝
　　2.1 熱壓鑲套法
　　熱壓鑲套法是一種傳統(tǒng)的拉絲模鑲套工藝。如圖1所示，將黃銅套加熱至800℃左右，當(dāng)黃銅套達(dá)到軟化點(diǎn)時(shí)，將其壓入不銹鋼套內(nèi)。由于采用這種方法鑲套時(shí)，僅僅是從一個(gè)方向?qū)θ嗽旖饎偸劬K進(jìn)行機(jī)械緊固，而聚晶塊的不規(guī)整外形會(huì)造成聚晶塊的周圍和底部不能完全與黃銅套和不銹鋼套貼合，在加工拉絲?？讜r(shí)容易造成聚晶塊與其護(hù)套間發(fā)生松動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)甚至不能繼續(xù)加工。對(duì)于已經(jīng)加工好的拉絲模，由于在拉制Ø1.0mm以上線材或拉制稀有金屬線材時(shí)，要求將拉絲模的工作環(huán)境溫度升高至200～300℃，若聚晶塊鑲套不緊，在高溫條件下進(jìn)行拉絲時(shí)很容易出現(xiàn)聚晶與護(hù)套間發(fā)生松動(dòng)，影響拉絲質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐删劬K開裂而損壞拉絲模。因此，采用這種傳統(tǒng)熱壓鑲套工藝不能實(shí)現(xiàn)對(duì)人造聚晶金剛石的有效保護(hù)。
　　2.2 焊接鑲套法
　　焊接鑲套法是采用某種焊料(如銀銅焊料、鉛鋅焊料和低熔點(diǎn)焊料等)來焊接人造聚晶金剛石。采用焊接鑲套工藝時(shí)，由于焊料的液相溫度、機(jī)械強(qiáng)度以及與人造金剛石親合能的不同，鑲套效果也不盡如人意：自身機(jī)械強(qiáng)度高的焊料其液相溫度較高(約900℃以上)，而人造聚晶金剛石在溫度為700～800℃時(shí)即發(fā)生氧化；液相溫度低于800℃的焊料其自身機(jī)械強(qiáng)度也較低，且這些焊料與人造聚晶金剛石之間無化學(xué)親合性。因此，用焊接鑲套法進(jìn)行人造聚晶金剛石鑲套時(shí)也難以對(duì)人造聚晶金剛石起到有效的保護(hù)作用。
　　3 六面頂高壓鑲套工藝
　　為了提高用于拉絲模的人造聚晶金剛石的鑲套質(zhì)量，筆者開發(fā)了一種新的六面頂高壓鑲套工藝。
　　3.1 工藝實(shí)驗(yàn)
　　工藝實(shí)驗(yàn)在2000 噸單壓源六面頂壓機(jī)上進(jìn)行，事先用金屬Bi等進(jìn)行室溫下腔體內(nèi)壓力的常規(guī)標(biāo)定。
　　實(shí)驗(yàn)材料：人造葉臘石：外形尺寸32mm×32mm×32mm，內(nèi)腔尺寸Ø14mm；Ø14mm×5mm陶瓷片；Ø7mm×4mm 人造聚晶金剛石；Ø14mm×10mm 不銹鋼套。
　　實(shí)驗(yàn)步驟：將人造葉臘石、人造葉臘石堵頭、不銹鋼套、陶瓷環(huán)片放在硅碳棒爐內(nèi)加溫至500℃，恒溫10分鐘。出爐后，將人造聚晶金剛石快速放入不銹鋼套內(nèi)并按圖2 進(jìn)行組裝；將該組裝體置入壓機(jī)六面頂腔體內(nèi)，加壓1.2GPa，保壓5分鐘。卸壓后打開腔體，將不銹鋼套與人造聚晶金剛石的包裹體取出并對(duì)其進(jìn)行機(jī)械加工整形(如圖3所示)。最后，將整形后的人造聚晶金剛石與不銹鋼套的包裹體嵌入拉絲模的護(hù)套中(見圖4)，即完成拉絲模坯的制作。
　　3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
　　1. 將采用六面頂高壓鑲套工藝加工的拉絲模沿軸向剖開，其內(nèi)部形貌如圖5所示，可觀察到不規(guī)則外形的人造金剛石聚晶塊與不銹鋼套之間已完全貼合。
　　2. 在顯微境下觀察，經(jīng)電火花打孔、超聲波研磨機(jī)拋光以及拉圓機(jī)拋光拉圓等工序加工后，用四川大學(xué)智勝公司研制的MS-2000金相圖像分析儀拍攝的拉絲模顯微結(jié)構(gòu)如圖6所示。由圖6可見，拉絲模的喇叭口從不銹鋼到觸媒層(人造聚晶金剛石表面固有)再到人造聚晶金剛石，不同的層間都是平滑過渡，貼合良好，沒有縫隙。
　　3. 將實(shí)驗(yàn)所得拉絲模在35～40m/s的高速拉絲機(jī)上作為過號(hào)模和成品模使用，均未出現(xiàn)人造金剛石聚晶塊的松動(dòng)現(xiàn)象。拉絲質(zhì)量高，模具耐用性和使用效果令人滿意。
　　4 結(jié)語
　　本文提出的人造金剛石聚晶塊與不銹鋼套的六面頂高壓鑲套工藝，可對(duì)人造金剛石聚晶塊提供緊固鋼套的有效保護(hù)，且對(duì)人造金剛石聚晶塊的外形和尺寸無嚴(yán)格要求，它作為拉絲模制作中一項(xiàng)具有技術(shù)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值的新工藝，有著廣泛的應(yīng)用前景。