[實用新型]雙層硬質合金基體

有效

• 申請號: 201320861485.4
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN203817396U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 李雄明;余立新;陸慶忠
• 申請（專利權）人: 蘇州新銳合金工具股份有限公司
• 主分類號: B22F7/06
• 分類號: B22F7/06
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 王玉國;陳忠輝

技術領域

本實用新型涉及一種雙層硬質合金基體，屬于硬質合金粉末冶金技術領域。

背景技術

在PDC用硬質合金基體產品中，基體使用的硬質合金通常為含鈷為8%～20%的單一鈷含量的硬質合金。硬質合金在PDC產品中給耐磨性更高的金剛石層起到支撐作用，能夠吸收PDC在使用過程中造成的沖擊。單一鈷含量硬質合金在與金剛石微粉高溫高壓復合形成PDC的過程中，會造成硬質合金中的鈷向金剛石層遷移，造成硬質合金中鈷的流失，減低了基體的支撐作用。含鈷量低的硬質合金基體所起的支撐作用低于含鈷量高的基體，含鈷量高的基體在復合過程中又會造成過多的鈷遷移，造成金剛石層與硬質合金接觸界面的鈷富集，使PDC在高溫時容易石墨化，降低了PDC的品質。

目前，通常是設計一種梯度硬質合金產品，主要是采用物理或者化學方法使產品不同部位產生鈷梯度來滿足PDC生產對基體的要求。也有技術是采用真空擴散焊方法，通過細晶中鈷基托形成PDC產品，然后與中高鈷基托進行真空擴散焊。但以上方法生產成本高，工藝復雜，難以控制，容易造成產品的性能不穩定，可重復性、可靠性和一致性都較差。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種雙層硬質合金基體。

本實用新型的目的通過以下技術方案來實現：

雙層硬質合金基體，特點是：包括U形結構的第一硬質合金體以及被所述第一硬質合金體所包覆的第二硬質合金體。

進一步地，上述的雙層硬質合金基體，所述第一硬質合金體為中高鈷硬質合金，所述第二硬質合金體為中低鈷合金。

更進一步地，上述的雙層硬質合金基體，所述第二硬質合金體凸設有突出部。

更進一步地，上述的雙層硬質合金基體，所述突出部的形狀呈錐臺狀、球體狀或球缺狀。

更進一步地，上述的雙層硬質合金基體，所述第一硬質合金體的中心線與第二硬質合金體的中心線同軸。

本實用新型技術方案的實質性特點和進步主要體現在：

本實用新型U形結構雙層硬質合金基體的兩種硬質合金之間具有清晰的界面及不同的金相結構，具有制造簡單可控、產品性能可重復性高等特點，可以滿足有特殊要求的PDC用基體的生產。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型技術方案作進一步說明：

圖1：本實用新型的結構示意圖；

圖2：本實用新型的金相示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，雙層硬質合金基體，包括U形結構的第一硬質合金體1以及被所述第一硬質合金體所包覆的第二硬質合金體2，第一硬質合金體1為中高鈷硬質合金，第二硬質合金體2為中低鈷硬質合金，第二硬質合金體2凸設有突出部3，突出部3的形狀呈錐臺狀、球體狀或球缺狀，第一硬質合金體1的中心線與第二硬質合金體2的中心線同軸，第一硬質合金體1中鈷含量為10%～25%，第二硬質合金體2中鈷含量為5%～15%?。

雙層硬質合金基體的制備工藝：首先，預成型具有突出部3的圓柱狀第二硬質合金體2，第二硬質合金體2為YG16高鈷硬質合金，為中顆粒混晶結構；將預成型后的第二硬質合金體2放入與其中部分硬質合金一樣結構（利用第二硬質合金體2的突出部3來定位，起到與第一硬質合金體1同軸的作用）的成型模中，再充填粉料，一起成型倒置的第一硬質合金體1，第一硬質合金體1為YG10中低鈷硬質合金，為細顆粒單晶結構；成型后的坯料經過ALD500低壓燒結爐燒結，燒結溫度為1390～1440℃，壓力為1～5MPa，從而形成U形結構的雙層硬質合金基體。如圖2所示，此U形結構的雙層硬質合金基體中的不同硬質合金具有的不同成份、晶粒度或相結構，且界面過渡清晰。

先通過預制U形雙層結構硬質合金合金基體中間的第二硬質合金體2，利用第二硬質合金體2上的突出部3進行定位，然后再生成U形結構的第一硬質合金體1，從而形成硬質合金基托產品。第二硬質合金體2上的突出部3，能夠保證第一硬質合金體1與第二硬質合金體2處于同心狀態。其中第一硬質合金體1與第二硬質合金體2是冶金結合，并且第一硬質合金體1與第二硬質合金體2有明顯的界面。第一硬質合金體1是低鈷細晶硬質合金，第二硬質合金體2是高度粗晶硬質合金。第一硬質合金體1與第二硬質合金體2之間具有不同的成份、晶粒度或相結構。

綜上所述，本實用新型U形結構雙層硬質合金基體的兩種硬質合金之間具有清晰的界面及不同的金相結構，具有制造簡單可控、產品性能可重復性高等特點，可以滿足有特殊要求的PDC用基體的生產。

需要理解到的是：以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。