Связка камнеобрабатывающего инструмента – важнейший компонент рабочего слоя, удерживающий в инструменте абразивные зерна. Вид связки в значительной мере предопределяет его работоспособность. В камнеобрабатывающем инструменте используются два основных вида связки: металлические и неметаллические. В свою очередь неметаллические связки, как уже отмечалось, подразделяются на органические и неорганические.
Металлические связки
Применяются только для инструмента, в котором абразивом служит алмаз (природный или синтетический). На таких связках изготавливают рабочие элементы алмазных штрипсовых пил, отрезных кругов, шлифовальных кругов и фрез.
Рабочие элементы на металлических связках получают методами порошковой металлургии. Для этого смесь металлических порошков с другими компонентами (так называемую шихту) уплотняют (прессуют) под давлением 190—300 Па и подвергают последующей термообработке (спеканию) при температуре ниже температуры плавления хотя бы одного из компонентов (обычно 600—15000 C в зависимости от типа связки). В результате процессов диффузии и расплавления мягкоплавких компонентов спрессованный элемент после термообработки приобретает высокую прочность и плотную структуру (при спекании тугоплавких связок, требующих температур свыше 800 °С, эту операцию обычно осуществляют в водородной среде в целях предупреждения сгорания алмазов).
Основным параметром связки, определяющим ее износостойкость, является твердость. Твердость металлических связок контролируется твердомером ТК-2. Изменение твердости металлических связок достигается, как правило, подбором компонентов связки и режимами ее изготовления (главным образом давлением прессования).
В отечественном серийно выпускаемом камнеобрабатывающем инструменте используются три основных вида металлических связок:
на медно-оловянной основе – связки типа М2-01 (M1) твердостью по HRB = 80 – 100 ед. для обработки малоабразивных горных пород средней и низкой прочности (например, мраморов, доломитов и известняков). При той же основе, но с гранулированными зернами алмаза эта связка обозначается индексом М6-09;
на твердосплавной основе:
В опытном камнеобрабатывающем инструменте конструкции Института сверхтвердых материалов АН УССР используется ещё два типа металлических связок: М3 – на медно-оловянной основе с добавкой оксида железа для обработки малоабразивных горных пород средней и низкой прочности; МО3 – на кобальтовой основе, для обработки прочных горных пород.