[發明專利]復雜CVD金剛石刀具的制備方法

有效

• 申請號: 201210100130.3
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN102615490A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 盧文壯;于守鑫;薛海鵬;左敦穩;孫達飛;王浩;孫玉利;徐鋒;張林;王品付
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B23P15/28
• 分類號: B23P15/28;C23C16/27
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 瞿網蘭

1.一種復雜CVD金剛石刀具的制備方法，其特征是它包括以下步驟：

基體準備：基體厚度t≥5mm，基體兩面先進行研磨處理，然后在其中的一個面上沉積厚度大于5μm的阻隔膜；

模具加工：在基材有阻隔膜的一面上加工出與刀具形狀和尺寸一致的凹模型腔，并對凹模型腔進行研磨拋光，使其表面粗糙度Ra≤0.02μm；

凹模型腔的預處理：采用納米金剛石懸濁液對研磨拋光后的凹模型腔進行超聲波處理，處理時間為20～40min；

沉積：采用CVD沉積法在凹模型腔內沉積厚度大于0.5mm的、與最終刀具形狀和尺寸一致的復雜CVD金剛石厚膜刀片；

脫模：在基體降溫過程中，當基體溫度下降到600℃時在2分鐘內快速降溫到400℃，在熱應力作用下實現復雜CVD金剛石厚膜刀片與凹模型腔接觸面分離；

去應力：將復雜CVD金剛石厚膜刀片放在有保護氣體的真空中在600℃～650℃的溫度下退火處理，退火保溫2小時，然后緩慢冷卻到室溫；

焊接：將去應力后的復雜CVD金剛石厚膜刀片焊接在形狀和尺寸相配的硬質合金刀體上。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征是所述的基體的材料應該同時具備兩個特征：容易加工，適合金剛石沉積和生長。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征是所述的阻隔膜材料應該同時具備兩個特征：熔點高于1500℃，金剛石不易成核和生長。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征是所述的去應力時采用的保護氣體為惰性氣體與氫氣的混合氣體，混合氣體的體積比為98：2，真空室氣壓小于5kPa。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征是所述的復雜刀具為金屬切削刀具、復合材料加工刀具或木工刀具。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征是所述的焊接是采用銀銅鈦基焊料真空釬焊。