[發(fā)明專利]復(fù)合多層金剛石刀頭及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810434587.5
• 申請(qǐng)日: 2018-05-07
• 公開（公告）號(hào): CN108656363B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱瑜銘;方利靈;董先龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇鋒泰工具有限公司
• 主分類號(hào): B28D1/04
• 分類號(hào): B28D1/04;B23D61/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種復(fù)合多層金剛石刀頭，屬于金剛石燒結(jié)工具的技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的復(fù)合多層金剛石刀頭包括多層金剛石切割層，相鄰的金剛石切割層之間通過金屬層粘結(jié)，金剛石切割層由胎體以及孕鑲在胎體中的金剛石顆粒構(gòu)成，位于中間的金剛石切割層中的金剛石顆粒的濃度大于位于兩側(cè)的金剛石切割層中的金剛石顆粒的濃度；位于中間的金剛石切割層中的胎體硬度小于位于兩側(cè)的金剛石切割層中的胎體硬度。本發(fā)明的復(fù)合多層金剛石刀頭用于金剛石鋸片應(yīng)用于花崗巖、大理石等石材的加工以及混凝土路面的切割，具有切割速度快，切割鋒利度高，性能穩(wěn)定，且有利于降低能耗，而且使用的金剛石較少不含稀缺的Co元素等成分，有利于降低工具成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金剛石燒結(jié)工具的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種復(fù)合多層金剛石刀頭及其制備方法。

背景技術(shù)

自1953年美國(guó)G.E.公司開始合成人造金剛石以來，人類使用金剛石工具的種類、規(guī)格得到了大幅度發(fā)展，而我國(guó)自1963年成功合成人造金剛石以來，我國(guó)金剛石工具經(jīng)歷了從無到有，從小到大，從分散到集約，從產(chǎn)品到產(chǎn)業(yè)的發(fā)展道路。在加工硬脆類非金屬材料的金剛石工具方面，我國(guó)已成為世界生產(chǎn)大國(guó)。金剛石鋸片、金剛石鉆頭和金剛石砂輪是金剛石工具的三大主要品種，其中，金剛石鋸片是金剛石工具中的主導(dǎo)產(chǎn)品，按數(shù)量統(tǒng)計(jì)，金剛石鋸片占據(jù)金剛石工具的90％以上，金剛石鋸片一般用于切割脆硬性非金屬材料和切削金屬材料，例如金剛石鋸片一般用于花崗巖、大理石、混凝土、瀝青、耐火材料的切割以及硅、鋁合金、鎂合金等金屬材料的切削。現(xiàn)有技術(shù)中用于切割脆硬性非金屬材料的金剛石鋸片通常由圓形鋼基體以及焊接在其外圓周上的多個(gè)金剛石刀頭而成，所述金剛石刀頭通常由金剛石顆粒和金屬粉末混合，然后通過冷壓或熱壓，并經(jīng)過燒結(jié)而成。目前的金剛石切割刀頭與20世紀(jì)80 年代相比，使用壽命和切割效率大約分別提高了1倍和3倍。為了提高切割效率，現(xiàn)有技術(shù)中開發(fā)了三明治與多明治結(jié)構(gòu)刀頭，這種刀頭與普通的塊狀刀頭相比，增加了脆硬性非金屬材料例如石材被鋸切的自由面，使得石材破碎更容易，提高了鋸切的鋒利度，從而提高了切割效率，同時(shí)也降低了電耗，降低了鋸切成本，然而這種三明治與多明治結(jié)構(gòu)刀頭雖然提高了切割效率，但由于中心與外側(cè)的金剛石層受力不均衡，切割的穩(wěn)定性需要提高，而且對(duì)于石材的切割工藝而言，金剛石鋸片的消耗占據(jù)了較多的成本，因此也有必要進(jìn)一步提高金剛石鋸片的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合多層金剛石刀頭及其制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種復(fù)合多層金剛石刀頭，包括多層金剛石切割層，并且相鄰的金剛石切割層之間通過金屬層粘結(jié)，所述金剛石切割層由胎體以及孕鑲在胎體中的金剛石顆粒構(gòu)成，其特征在于：位于中間的金剛石切割層中的金剛石顆粒的濃度大于位于兩側(cè)的金剛石切割層中的金剛石顆粒的濃度；并且位于中間的金剛石切割層中的胎體硬度小于位于兩側(cè)的金剛石切割層中的胎體硬度。

其中，所述金剛石切割層的層數(shù)為3層或5層，所述金屬層的層數(shù)為2層或4層；所述金剛石切割層的厚度為1.5～3.0mm；所述金屬層的厚度為0.5～1.2mm。

其中，所述復(fù)合多層金剛石刀頭用于與圓形鋼基體焊接形成金剛石圓鋸片，并且所述金剛石切割層與金屬層沿著垂直于所述圓形鋼基體表面的方向間隔設(shè)置。

其中，位于中間的金剛石切割層中的金剛石顆粒的濃度為胎體重量的2.5～3.5wt％，位于兩側(cè)的金剛石切割層中的金剛石顆粒的濃度為胎體重量的2.0～3.0wt％，所述位于中間的金剛石切割層中的金剛石顆粒的濃度比位于兩側(cè)的金剛石切割層中的金剛石顆粒的濃度高0.3～0.6 wt％。

其中，位于中間的金剛石切割層中的胎體HRB硬度為93～100，位于兩側(cè)的金剛石切割層中的胎體HRB硬度為100～108，所述位于兩側(cè)的金剛石切割層中的胎體HRB硬度比所述位于中間的金剛石切割層中的胎體HRB硬度高5～8。