[發明專利]一種高端刀具用聚晶立方氮化硼復合片及其生產方法

有效

• 申請號: 201710436405.3
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107382325B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 申建中
• 申請（專利權）人: 金華中燁超硬材料有限公司
• 主分類號: C04B35/5831
• 分類號: C04B35/5831;C04B35/5835;C04B35/645
• 代理公司: 杭州華進聯浙知識產權代理有限公司 33250
• 代理人: 劉芬豪

本發明屬于超硬材料技術領域，具體涉及一種高端刀具用聚晶立方氮化硼復合片及其生產方法，方法包括如下步驟：將85％?96％的立方氮化硼顆粒和2％?5％的鈦化碳氮混合15?25分鐘后再加入1％?5％的尿素混合15?25分鐘，再加入1％?5％的碳化釩混合6?10小時，精確稱重后組裝壓制，在800?1000℃和高真空10^?4Pa的條件下退火3?5小時，在95?100MPa和1400?1600℃的條件下，在缸徑750的六面頂液壓機內，合成高端刀具用聚晶立方氮化硼復合片，合成時間30?50分鐘。本發明擴大了合成溫度范圍、穩定了合成晶體結合強度，提高了立方氮化硼和粘接劑之間的粘接一致性。

技術領域

本發明屬于超硬材料技術領域，具體涉及一種高端刀具用聚晶立方氮化硼復合片及其生產方法。

背景技術

聚晶立方氮化硼復合片刀具可加工硬度在HRC60以上的淬火鋼、模具鋼、工具鋼、合金鋼、灰口鐵、白口鐵等硬質合金、陶瓷等傳統刀具難加工的材料，而且在斷續切削，粗加工方面具其獨特的特點和應用案例。適用于普通機床、專用機床、自動線以及數控機床，廣泛應用于軍工、汽車、冶金軋輥、軸承、模具等行業的切削加工。其使用壽命是硬質合金刀具的5～25倍，高耐磨性大大減少了換刀和磨刀的次數，也可不用冷卻液而進行干式高速切削，適應日益提高的國家環保要求和“低碳經濟”要求。

現國內生產聚晶立方氮化硼刀具廠家基本依靠進口西方發達國家的聚晶立方氮化硼復合片材料，價格昂貴。現有的生產工藝基本是；聚晶立方氮化硼層是由下述重量份原料制備的：70～85份的立方氮化硼微粉、10～15份的金屬結合劑、5～10份的陶瓷添加劑。其生產方法是按照下述步驟進行的：A、混合均勻；B、將混合料和硬質合金基體裝入有鹽管屏蔽層隔離的鉬杯中，加熱、合成。

現有工藝由于聚晶立方氮化硼的合成溫度范圍很窄，合成晶體結合強度不穩定，立方氮化硼和粘接劑之間的粘接一致性差等問題。這樣對于硬度高和不規則的工件，由于PCBN刀片較脆、怕沖擊。從工件端面切入、切出，尤其在表面有夾渣、砂眼、凹凸不平的時候，最易發生沖擊，使刃口破裂，造成耐用度降低。故，現有PCBN刀具不適于加工較軟的黑色金屬材料。

故，為了解決現有技術中存在的問題，實有必要進行研究，以提供一種更適于加工高端的高端刀具用聚晶立方氮化硼復合片及其生產方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種高端刀具用聚晶立方氮化硼復合片及其生產方法，擴大了合成溫度范圍、穩定了合成晶體結合強度，提高了立方氮化硼和粘接劑之間的粘接一致性。

為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案：

本發明的一種高端刀具用聚晶立方氮化硼復合片，由下述原料制備而成：85％-96％的立方氮化硼顆粒、2％-5％的鈦化碳氮、1％-5％的尿素和1％-5％的碳化釩。

優選地，立方氮化硼顆粒的平均粒徑為1-2微米。

優選地，鈦化碳氮的平均粒徑為0.5-1微米。

優選地，碳化釩的平均粒徑為2-4微米。

本發明的一種高端刀具用聚晶立方氮化硼復合片的生產方法，包括如下步驟：將85％-96％的立方氮化硼顆粒和2％-5％的鈦化碳氮混合15-25分鐘后再加入1％-5％的尿素混合15-25分鐘，再加入1％-5％的碳化釩混合6-10小時，精確稱重后組裝壓制，在800-1000℃和高真空10^-4Pa的條件下退火3-5小時，在95-100MPa和1400-1600℃的條件下，在缸徑750的六面頂液壓機內，合成高端刀具用聚晶立方氮化硼復合片，合成時間30-50分鐘。

采用本發明具有如下的有益效果：本發明擴大了合成溫度范圍、穩定了合成晶體結合強度，提高了立方氮化硼和粘接劑之間的粘接一致性。

具體實施方式