[發(fā)明專利]工具部件無(wú)效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201410713805.0 | 申請(qǐng)日： | 2008-02-28 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN104588663A | 公開(kāi)（公告）日： | 2015-05-06 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | C·J·比勒陀利烏斯;P·M·哈登 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 六號(hào)元素(產(chǎn)品)(控股)公司 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | B22F7/06 | 分類(lèi)號(hào)： | B22F7/06 |
| 代理公司： | 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038 | 代理人： | 李帆 |
| 地址： | 南非斯*** | 國(guó)省代碼： | 南非;ZA |
| 權(quán)利要求書(shū)： | 查看更多 | 說(shuō)明書(shū)： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 工具 部件 | ||
本發(fā)明是優(yōu)先權(quán)是為2007年2月28日、發(fā)明名稱為“工具部件”的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)第200880006477.3號(hào)(國(guó)際專利申請(qǐng)?zhí)朠CT/IB2008/050717)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及工具部件。
背景技術(shù)
利用金剛石復(fù)合片(也稱為多晶金剛石(PCD))和立方氮化硼復(fù)合片(也稱為PCBN)的超硬研磨切削元件或工具部件廣泛地應(yīng)用于鉆孔、銑削、切削和其它這樣的研磨應(yīng)用中。該元件或工具部件通常會(huì)包含粘結(jié)于載體的PCD或PCBN層，該載體通常為燒結(jié)碳化物載體。該P(yáng)CD或PCBN層可呈現(xiàn)尖銳的切削刃或切削點(diǎn)或者切削表面或研磨表面。
PCD包括含有大量的直接金剛石與金剛石粘結(jié)的金剛石顆粒物料。PCD將典型地具有第二相，該第二相包含金剛石催化劑/溶劑例如鈷、鎳、鐵或包含一種或多種這樣的金屬的合金。PCBN通常還會(huì)包含粘結(jié)相，該粘結(jié)相典型是cBN催化劑或包含這樣的催化劑。合適的粘結(jié)相的例子是鋁、堿金屬、鈷、鎳、鎢等。
PCD切削元件廣泛用于機(jī)加工一系列的金屬和合金以及木制復(fù)合材料。特別地，汽車(chē)、航空航天以及木材加工工業(yè)使用PCD，以便從其提供的較高水平的生產(chǎn)率、精度和一致性中受益。在金屬加工工業(yè)中，鋁合金、雙金屬、銅合金、碳/石墨增強(qiáng)的塑料和金屬基質(zhì)復(fù)合物是用PCD進(jìn)行機(jī)加工的典型材料。層合鋪地板、水泥板、刨花板、碎料板和膠合板是這類(lèi)木材產(chǎn)品的例子。PCD還在石油鉆探工業(yè)中用作鉆體的鑲嵌件(insert)。
在機(jī)加工期間，切削工具的失效通常由下列過(guò)程中的一個(gè)或其組合引起：
·由于破壞性的斷裂(突然失效)
·由于累積磨損(漸進(jìn)性失效)
·由于塑性變形(突然失效)
導(dǎo)致形狀改變的塑性變形通常在超硬切削工具材料中不是非常重要的因素，所述工具材料如在提高的溫度下保持其強(qiáng)度的PCD。漸進(jìn)性磨損導(dǎo)致的工具失效的特征為工具上的磨損特征的演變。典型的磨損特征包括側(cè)面磨損、月牙洼磨損、DOC(切削深度)缺口磨損以及尾緣缺口磨損。側(cè)面磨損帶的寬度(VBBmax)是合適的工具磨損量度，并且VBBmax的預(yù)定值被視為良好的工具壽命標(biāo)準(zhǔn)[國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO)3685，1993，使用單點(diǎn)車(chē)削工具測(cè)試的工具壽命]。在特定應(yīng)用中產(chǎn)生磨損特征(磨痕)的磨損模式通常依賴于切削工具的顯微組織、機(jī)加工條件和切削刃的幾何結(jié)構(gòu)。磨損模式可以包括磨料磨損、微觀斷裂磨損(碎裂、剝落和開(kāi)裂)、粘著磨損(形成切屑瘤)或摩擦化學(xué)磨損(擴(kuò)散磨損和形成新的化合物)。通常將大量的時(shí)間和精力花費(fèi)在尋找最優(yōu)的工具材料、幾何結(jié)構(gòu)和機(jī)加工參數(shù)。
金剛石的高硬度是PCD的良好磨損特性的原因，然而，該高硬度負(fù)面地影響其斷裂或耐切屑性。當(dāng)在某種應(yīng)用中工具處于使用的磨合(break-in)階段或早期階段時(shí)，PCD的該低耐切屑性可以通過(guò)微觀斷裂磨損模式而引起破壞性的斷裂或磨損。為了阻止破壞性的斷裂，通常在切削刃上制備倒棱和珩磨頭以便增加其強(qiáng)度。
相對(duì)于碳化物較低的PCD耐切屑性將其應(yīng)用限制于僅僅精加工用途。在粗加工和嚴(yán)重受阻的應(yīng)用(高的進(jìn)給率和切削深度)中，在這種情況下切削刃上的負(fù)荷比較高，PCD很容易斷裂，導(dǎo)致工具過(guò)早失效。另一方面碳化物比PCD磨損得快，但是耐切屑性更高。不同于在精加工操作中，在粗加工操作中尺寸容限不是很重要(VBBmax>0.6)，這意味著工具磨損不是主要的因素，而耐切屑性是。而且，在較不苛刻的應(yīng)用中，如MDF(中密度纖維板)低SiAl合金和刨花板，磨損率通常比較低，所以碳化物因較低的價(jià)格-性能比而成為優(yōu)選。
除此之外，由于PCD的高硬度導(dǎo)致加工成本可能會(huì)高，使得它不如碳化物引人注意。由高溫高壓(HPHT)合成生產(chǎn)的超硬切削工具材料(多晶金剛石(PCD)、多晶立方氮化硼(PCBN)、單晶金剛石等)，在將它們用作切削工具的鑲嵌件前必須經(jīng)過(guò)幾個(gè)加工步驟。這些加工步驟通常包括以下：
1)從超硬研磨表面和合成的盤(pán)片側(cè)面去除金屬杯狀物，通常為鉭或鈮或鉬的杯狀物；
2)整體去除超硬研磨臺(tái)的外部以便得到優(yōu)選性能；
3)在上表面上進(jìn)行半精加工；
4)在上表面上進(jìn)行拋光(精加工)。當(dāng)用90°、3μm的觸針測(cè)量時(shí)，通常拋光的PCD層具有Ra＝0.01μm的粗糙度；通常并不拋光PCBN
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于六號(hào)元素(產(chǎn)品)(控股)公司;，未經(jīng)六號(hào)元素(產(chǎn)品)(控股)公司;許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購(gòu)買(mǎi)此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請(qǐng)聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201410713805.0/2.html，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聲明來(lái)源鉆瓜專利網(wǎng)。
