[發明專利]燒結體和制造燒結體的方法

有效

• 申請號: 201410315205.9
• 申請日: 2014-07-03
• 公開（公告）號: CN104275484B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 斯文·恩隆德;喬斯·加西亞
• 申請（專利權）人: 山特維克知識產權股份有限公司
• 主分類號: B22F3/10
• 分類號: B22F3/10
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 郭國清,穆德駿

技術領域

本發明涉及制造根據權利要求1所述的燒結體的方法。本發明還涉及根據權利要求14所述的燒結體。

背景技術

在過去，在制造燒結體、特別是用于為各種加工和切削目的提供切削刃的切削用燒結體時，一直有困難。通常，切削用燒結體由具有包含鈷的粘結劑相的金屬陶瓷或硬質合金制成。當燒結包含鈷的坯體時，鈷有時傾向于在燒結過程期間上升至坯體表面，產生含鈷量高于向著切削用坯體的中間更遠處的表面層。

發明內容

不期望所有應用都在切削用坯體的表面上具有較高的鈷量。表面鈷會降低對添加至表面的其它涂層例如CVD層的膠粘能力。另外對于不使用任何其它層的切削體，表面鈷可能也是缺點，因為在物件加工期間形成的碎屑可焊接至鈷并從而造成磨損問題。當制造切削用燒結體時，期望燒結體具有能夠從燒結體表面釋放碎屑的能力。以前，已經通過研磨或通過沖擊除去鈷層來加工這些燒結后的切削體。

對于其它應用，特別地，如果應將切削表面焊接或釬焊至例如鋸條時，那么表面鈷是有利的。如果燒結工藝得到沒有表面鈷的切削體，那么需要處理這些坯體以實現期望的焊接或釬焊性質。出于這個原因，非常期望能夠控制燒結工藝以實現表面鈷或不實現表面鈷。

因此對于其它應用，期望能夠控制同一坯體的表面以在燒結之后在坯體的預定表面上具有鈷和在坯體另外的表面上沒有鈷。

為了解決這個問題，本發明提供：

制造燒結切削體的方法，其包括以下步驟：

-提供包含碳和粘結金屬的金屬陶瓷或硬質合金的坯體

-提供燒結所述坯體的燒結裝置

-在燒結工藝中借助于所述燒結裝置燒結所述坯體

-提供燒結工藝，其具有作為加熱時間范圍的時間范圍A，其中在時間t中的特定時刻的溫度T是恒定的或升高的，

-提供所述燒結工藝的后續冷卻時間范圍B，其中將在范圍B內的溫度T在時間t中的特定時刻設置成恒定的或降低的，

特征在于

-至少在范圍B的第一部分范圍B1期間提供包含至少一種惰性氣體的在壓力P下的氣氛以提供脫碳條件，其中在時間范圍B1期間在燒結裝置中的壓力P滿足條件100Pa≤P≤15000Pa、優選地500Pa≤P≤1500Pa

-其中至少在繼時間范圍B1之后的時間范圍B2期間，在一側或一側的部分，將粘結金屬分壓維持較高，并且其中所述側的其它部分或坯體的其它側具有較低的粘結金屬分壓，以使粘結金屬蒸發，因此在已經實施所述方法之后立刻向一側或一側的部分提供粘結金屬蓋層，并且向一側的其它部分或其它側基本上不提供粘結金屬蓋層。

這種方法的效果在于，通過控制粘結金屬分壓，所制造的燒結體可使其性質受控。這是指燒結體的所選側或所選表面的表面層可具有一定含量的粘結金屬，即不同于燒結體另一側或另一表面的粘結金屬蓋層。這還具有可將所得燒結體在沒有任何廣泛后處理的情況下直接應用于其不同用途的效果。另外的效果在于簡化了制造。

所述粘結金屬可包含鈷、鎳、鐵、鎢、鈦、鉭、鈮、鉻或其任何組合。在一個實施方式中，所述粘結金屬包含鈷。在本發明的一個實施方式中，所述粘結金屬由鈷，或鈷和鎳，或鈷、鎳和鐵組成。

金屬陶瓷或硬質合金的坯體包含碳，并且該碳可呈在粘結金屬中在固溶體中的游離碳的形式，或呈例如碳化物或碳氮化物的形式。

在所述方法的進一步發展中，通過使坯體的一側或一側的部分與托盤接觸以實現期望的較高的粘結金屬分壓，因此得到具備包含由粘結金屬構成的表面層的一側或一側的部分的燒結體，其中坯體的還沒有與托盤接觸的其它側或側面的部分已經經受粘結金屬的低分壓，并因此基本上無粘結金屬蓋層。

其優勢在于相對容易地實現降低的粘結金屬分壓。不需要例如添加氣態粘結金屬等的額外安排。

在本發明的一個實施方式中，所述坯體的至少兩側具備粘結金屬蓋層，而其它側基本上不具備粘結金屬蓋層。

在本發明的一個實施方式中，具備粘結金屬蓋層的兩側是平坦的。

在本發明的一個實施方式中，所述托盤具備隆起物，以便當坯體放在托盤上時，坯體的兩側與托盤表面接觸。

在本發明的一個實施方式中，通過將燒結裝置中的壓力降至低于在時間范圍B1期間的壓力的值，以實現在時間范圍B2期間的粘結金屬的不同分壓。