[發明專利]刀具結構體、包含其的鑲件及其制造方法

有效

• 申請號: 201280043053.0
• 申請日: 2012-07-17
• 公開（公告）號: CN103813998A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: J·J·巴里;T·P·莫拉特;R·W·N·尼倫
• 申請（專利權）人: 六號元素磨料股份有限公司;六號元素有限公司
• 主分類號: C04B35/645
• 分類號: C04B35/645;C04B37/02;B23B27/14
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王海寧

1.一種制造刀具結構體的方法，該刀具結構體包含限定前刀面拓撲結構的超硬材料，該方法包括：提供包含基底本體的預燒結組件，所述基底本體具有限定出與所述前刀面拓撲結構互補的拓撲結構的構造表面，以及包含多個超硬晶粒的聚集體，該聚集體布置在所述構造表面的附近，其中該基底本體包含能夠促進超硬晶粒在超硬材料為熱力學穩定的壓力和溫度下的燒結的催化劑或粘合劑材料的源；使預燒結組件經受該壓力和溫度以提供包含燒結聚晶超硬材料的超硬結構，所述燒結聚晶超硬材料在超硬結構的第一主邊界處連接至所述構造表面，該超硬結構具有與第一主邊界相對的第二主邊界；去除基底本體以便暴露所述超硬結構的限定所述前刀面拓撲結構的第一主邊界。

2.根據權利要求1所述的方法，該方法包括將該超硬結構的第二主邊界連接至鑲件基部。

3.根據權利要求1或權利要求2所述的方法，其中該前刀面拓撲結構包含斷屑槽表面拓撲結構。

4.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中該超硬材料包含聚晶金剛石（PCD）材料。

5.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中該超硬材料包含聚晶立方氮化硼（PCBN）材料。

6.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中鄰近于第一主邊界的第一區域內的聚晶超硬材料的硬度低于顯著遠離第一主邊界的第二區域內的聚晶超硬材料。

7.根據權利要求6所述的方法，其中第一區域從第一主邊界延伸到至少約50微米的深度。

8.根據權利要求6或權利要求7所述的方法，其中第二區域從與第一區域的邊界延伸到約200微米的深度。

9.根據權利要求6至8任一項所述的方法，其中第一區域內的聚晶超硬材料比第二區域內的聚晶超硬材料具有更低的超硬晶粒平均含量。

10.根據權利要求6至9任一項所述的方法，其中第一區域中的催化劑或粘合劑材料的含量顯著大于第二區域中的催化劑或粘合劑材料的含量。

11.根據權利要求6至9任一項所述的方法，其中第一區域中的催化劑或粘合劑材料含量顯著小于第二區域中的催化劑或粘合劑材料含量。

12.根據權利要求6至11任一項所述的方法，其中第一區域中的聚晶超硬材料包含的催化劑或粘合劑材料比第二區域中實質上包含的催化劑或粘合劑材料多至少約10%。

13.根據前述權利要求中任一項所述的方法，包括從鄰近第一主邊界的聚晶超硬材料去除至少一些催化劑或粘合劑材料。

14.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中基底本體包含燒結碳化物材料。

15.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中基底本體包含含有粘結材料的燒結碳化物材料，該粘結材料包含用于燒結所述超硬材料的催化劑或粘合劑材料的源。

16.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中該聚集體含有用于燒結所述超硬材料的催化劑材料的源。

17.根據前述權利要求中任一項所述的方法，包括使所述超硬結構的第二主邊界連接至鑲件基部并且然后去除基底本體以暴露所述超硬結構的第一主邊界。

18.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述基底本體和鑲件基部包含燒結碳化物材料。

19.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述基底本體包含第一燒結碳化物材料并且所述鑲件基部包含第二燒結碳化物材料，所述第一燒結碳化物材料和第二燒結碳化物材料在組成的至少一個方面顯著不同。

20.根據權利要求19所述的方法，其中第二燒結碳化物材料比第一燒結碳化物材料包含更高含量的碳化物晶粒材料和更低含量的粘結材料。

21.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中壓力是至少約4GPa且溫度是至少約1200攝氏度。

22.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中壓力是至少約7GPa且溫度是至少約1400攝氏度。

23.根據前述權利要求中任一項所述的方法，包括通過放電加工（EDM）、激光加工、機床或蝕刻來形成所述構造表面。