[發(fā)明專利]使用不同PcBN層制造的多晶立方氮化硼(PcBN)體

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380036609.8
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN104507603A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設計）人: 勞倫斯·托馬斯·迪斯;托比約恩·英厄馬爾·塞林德
• 申請（專利權）人: 戴蒙得創(chuàng)新股份有限公司
• 主分類號: B23B27/14
• 分類號: B23B27/14;B32B18/00;C23C28/04
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 張爽;郭國清

相關申請的交叉參考

本申請要求2012年7月12日提交的臨時申請61/670676的優(yōu)先權。

技術領域

本發(fā)明涉及一種多晶立方氮化硼(PcBN)體。更特別地，本發(fā)明涉及一種使用以下方法制造的PcBN體，該方法包括覆蓋(overlay)立方氮化硼(cBN)粉末的層或預先壓實的盤材(pre-compacted?disk)，其中所述層具有與不同濃度的陶瓷混合的cBN。

背景技術

在下文的討論中，參照特定的結構和/或方法。然而，以下的參照不應當被解讀為承認這些結構和/或方法構成了現(xiàn)有技術。申請人明確地保留證明這樣的結構和/或方法不作為現(xiàn)有技術反對本發(fā)明的權利。

在常規(guī)的多晶立方氮化硼制造方法中，基底鄰接PcBN層，該PcBN層以其整體由單一品級(即，cBN是該層中的主要材料)制成。由于在所述品級中期望的和通常競爭的特征，對于一個特征，例如韌性，的優(yōu)化可能會導致另一種特征，例如焊接穩(wěn)定性或耐磨性，的劣化。

因此，需要改進的PcBN制造方法，該方法制造的PcBN體具有所述期望的特征，而不會為了加強另一種特征而劣化所述期望的特征中的一種或多種。

發(fā)明內容

本發(fā)明描述了一種改進的PcBN制造方法和使用該改進方法制造的PcBN體。

在一個實施方式中，方法包括在難熔容器中沉積以下物質：基底(例如，含有鈷(Co))，立方氮化硼(cBN)，以及cBN和陶瓷的混合物。所沉積的cBN以及cBN和陶瓷的混合物可以是粉末或預先壓實的盤材。所沉積的基底、cBN以及cBN和陶瓷的混合物構成所述難熔容器中的內容物(content)。在所述沉積步驟期間，在具有所述cBN和陶瓷的混合物的層中的cBN的濃度，低于在其下面沉積的層中的cBN的濃度。在沉積所述內容物之后，向所述難熔容器中的內容物施加高壓和高溫(HPHT)。在施加HPHT時，例如，所述基底中的Co首先擴散穿過所述cBN層，即，由所述Co掃掠(sweep)所述cBN層。在一些實施方式中，所述Co也可以掃掠過所述具有cBN和陶瓷的混合物的層。

在一些實施方式中，以相反的順序沉積所述內容物，開始于所述cBN和陶瓷的混合物，所述cBN，和所述基底(例如含有鈷(Co))。在所述沉積步驟期間，在具有cBN和陶瓷的混合物的層中的cBN的濃度低于在其上面沉積的層中的cBN的濃度。在以相反的順序沉積所述內容物之后，向所述難熔容器的內容物施加HPHT。在施加HPHT時，例如，所述基底的鈷掃掠過所述cBN層。在一些實施方式中，所述Co也可以掃掠過所述具有cBN和陶瓷的混合物的層。

在另一種實施方式中，由包括以下步驟的方法制備多晶立方氮化硼(PcBN)體。在難熔容器中沉積基底(例如，含有鈷(Co))，立方氮化硼(cBN)，以及cBN和陶瓷的混合物。所沉積的cBN以及cBN和陶瓷的混合物可以是粉末或預先壓實的盤材。在沉積所述內容物之后，然后向所述難熔容器中的內容物施加高壓和高溫(HPHT)。在所述沉積步驟期間，在所述具有cBN粉末和陶瓷粉末的混合物的層中的cBN的濃度低于在其下面沉積的層中的cBN的濃度。在施加HPHT時，例如，所述基底的Co擴散穿過所述cBN粉末。在一些實施方式中，所述Co也可以掃掠過所述具有cBN和陶瓷的混合物的層。

在一些實施方式中，以相反的順序施加所述內容物的沉積，開始于所述cBN和陶瓷的混合物，所述cBN，和所述基底(例如含有鈷(Co))。

至少Co例如擴散穿過第一個中間擴散(inter-diffusion)層(即，在所述基底和第一PcBN層之間)，和在一些實施方式中，擴散穿過第二中間擴散層(即，在所述第一PcBN層和在其上的第二PcBN層之間)，這種擴散在燒結過程中導致所述基底熔接(fusion)至與它鄰接的PcBN層，和熔接至鄰接的任何另外的PcBN層。在HPHT的施加結束和所述難熔容器的內容物冷卻后，所述方法產生了如下的PcBN體，該PcBN體具有含有不同濃度的cBN和陶瓷材料的層(即，不同的PcBN層)?？梢酝ㄟ^調節(jié)與所述基底鄰接的每個PcBN層中的cBN和陶瓷材料的濃度，來控制所產生的PcBN體的期望的特征。

附圖說明

可以參照附圖理解優(yōu)選實施方式的以下詳述，附圖中相同的數(shù)字代表相同的元件，并且其中：

圖1顯示，通過60×掃描電子顯微鏡(SEM)，使用所公開方法制造的未拋光的PcBN體的截面。

圖2a顯示，通過60×SEM，使用所公開方法制造的拋光的PcBN體的截面。