[發明專利]一種基于鐵劑基體和結合劑的金剛石工具的制備方法

有效

• 申請號: 201711468504.6
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN109986082B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 柴遼江
• 申請（專利權）人: 江蘇友和工具有限公司
• 主分類號: B22F7/06
• 分類號: B22F7/06;B22F5/00;B22F1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于鐵劑基體和結合劑的金剛石工具的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、機械合金化微粒的制備：選取電解鐵粉、還原鐵粉、鑄鐵粉、活化超細鐵粉或磷鐵粉中任意兩種，置于高能球磨機中，同時加入結合劑微粒，進行混合，其中，結合劑微粒為板狀Al₂O₃、SiC、CeO₂、Y₂O₃、Zr0₂、C或金剛石中的任意一種，隨著球磨碾壓和高動能撞擊，鐵粉顆粒變形，形成層狀結構，在高能球磨過程中結合劑微粒植入矩陣，繼續高能球磨即得到強化后的機械合金化微粒；

S2、基體的制備：用步驟S1制備的機械合金化微粒冷壓成鐵劑基體，備用；

S3、刀頭的制備：取步驟S1制備的機械合金化微粒，加入造孔材料，混合均勻得胎體粉末，然后將胎體粉末冷壓成片狀的薄坯，再按照金剛石的排布方式在薄坯上打孔，然后將金剛石定向有序的布置在薄坯上，然后將若干個薄坯組合在一起置于冷壓機中制成刀頭形狀，然后轉移至真空燒結爐中，于410～420℃燒結20～30min，即得金剛石刀頭；

S4、基體和金剛石刀頭的結合：使用焊接材料將步驟S3制備的金剛石刀頭牢固的焊接在步驟S2制備的鐵劑基體上，得金剛石工具半成品，將金剛石工具半成品豎向裝模，進行熱壓燒結，并對模具施加橫向壓力，燒結結束后進行拆模、磨弧、開刃和修整即得鐵劑基體和結合劑的金剛石工具。

2.根據權利要求1所述的一種基于鐵劑基體和結合劑的金剛石工具的制備方法，其特征在于，所述造孔材料為碳酸銨、石墨粒或陶瓷球中的任意一種。

3.根據權利要求1所述的一種基于鐵劑基體和結合劑的金剛石工具的制備方法，其特征在于，所述薄坯的層數比金剛石的層數少一層。

4.根據權利要求1所述的一種基于鐵劑基體和結合劑的金剛石工具的制備方法，其特征在于，所述焊接材料包括以下重量百分比的原料：銅 20%～30%，錫2%～6%，鋅 0.5%～1.5%，余量為鐵粉。

5.根據權利要求4所述的一種基于鐵劑基體和結合劑的金剛石工具的制備方法，其特征在于，所述焊接材料包括以下重量百分比的原料：銅 25%，錫4%，鋅 1%，鐵粉 70%。

6.根據權利要求5所述的一種基于鐵劑基體和結合劑的金剛石工具的制備方法，其特征在于，所述焊接材料中的鐵粉為普通鐵粉和超細鐵粉的混合物，且超細鐵粉占焊接材料總質量的1%～3%。