碳化物形成元素，都具有一个未填满的d电子层，d电子层愈是不满，形成碳化物的能力就愈强，即和碳的亲和力愈大，从而形成的碳化物也就愈稳定。合金元素形成碳化物的能力由强至弱排列如下：Ti、Zr、V、Ta、Nb、W、Mo、Cr、Mn、Fe。一般把Ti、Zr、V、Ta、Nb算作强碳化物形成元素，把W、Mo、Cr、Mn、Fe算作弱碳化物形成元素。有时也将W、Mo称为中强碳化物形成元素。

合金元素形成碳化物的能力由强至弱排列如下：Ti、Zr、V、Ta、Nb、W、Mo、Cr、Mn、Fe。一般把Ti、Zr、V、Ta、Nb算作强碳化物形成元素，把W、Mo、Cr、Mn、Fe算作弱碳化物形成元素。有时也将W、Mo称为中强碳化物形成元素。

在胎体中，金刚石原料的质量固然对其性能及质量有重要影响，而强碳化物形成元素在胎体中所扮演的是金刚石与胎体中其它材料之间桥梁的作用。如果它的作用不强，即使提高金刚石的品级及质量，对整个胎体质量的提高也是事倍功半。因此，我们对强碳化物形成元素在胎体中的作用及对金刚石工具质量的影响应有所研究。

由于金刚石与一般金属元素液体之间的界面能很高，所以大多数纯金属对金刚石的浸润性很差。常见的低熔点纯金属对金刚石的浸润角都在100°以上。

从理论上讨论，我们知道金刚石是SP3杂化形成共价键结合。它是碳的同素异构体，其碳原子有个空键，在合适的条件下易与一些过渡族金属元素结合，其结合的难易程度取决于过渡金属3d层未充满的电子数目。凡是d层缺乏电子数愈多的元素，与金刚石表面形成碳化物的倾向就愈强烈，所生成碳化物也愈稳定。在过渡族元素中Ti正好具备了这个条件。然而，这种强碳化物形成元素虽然对金刚石有良好的浸润，但它们熔点都相当高，极易引起金刚石的石墨化。所以我们认为这些纯金属不宜单独作为胎体的粘结材料来使用。

在对金刚石呈隋性的低熔点金属（Cu Ag sn等）中加入少量强碳化物形成金属，能有效地改善胎体中粘结剂对金刚石的浸润性，增强对金刚石的把持力。

这是因为它们与金刚石之间形成了一层很薄的碳化层，改变了金刚石的表面状态，从而促使合金对金刚石的浸润和熔焊。并且降低了胎体的烧结温度。如高熔点的锰加上低熔点的铜（32%Mn+68%Cu）组成的共晶合金熔点可降至820℃ 。但也不是说强碳化物形成金属含量愈高，胎体质量愈好。我们曾做过一组比较，发现在相同的烧结温度下， 当钛元素含量过大时，抗弯强度反而下降。

这是因为钛的熔点很高，含量过大时而烧结温度又不能太高以至于整个胎体呈固相烧结状态，导致抗弯强度下降。当然低熔点金属含量也是有比例的。如锡在7-10% 时，不仅能降低烧结温度，增加胎体的有效合金化，而且能提高塑性。但含量过高时则会造成胎体脆性增加，严重时会造成胎体破碎，反而影响了胎体的质量。

另外，制造金刚石工具时，常用碳化钨来调整胎体的耐磨性和强度。试验表明，它影响了强碳化物形成元素对金刚石的粘接。这里我们用石墨块来模拟金刚石，在粘结剂和烧结温度都相同的情况下，一类用碳化钨粉末、另一类用纯钨粉末。发现抗弯强度后者是前者的近二倍。这是因为在常用的碳化钨金属粉末中，存有一定量的游离碳，它能与强碳化物形成元素生成碳化物，从而影响了它们与金刚石表面碳原子的结合，减弱了粘结金刚石的作用。所以在需要时可以用纯钨粉来作调整胎体性能的金属。

在胎体中加入适当的强碳化物形成元素，将大大改善粘结剂对金刚石的浸润性，明显增加沾结剂对金刚石的镶嵌能力（物理能力与化学能力），并提高了胎体的致密度。因此，胎体中适当的强碳化物形成元素配比是提高金刚石工具质量的一个重要手段。