[發明專利]金剛石鉆頭用金剛石切削齒的制備方法

在審

• 申請號: 202010733226.8
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111889683A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 江雨明;張彩琴
• 申請（專利權）人: 蘇州思珀利爾工業技術有限公司
• 主分類號: B22F5/00
• 分類號: B22F5/00;B22F7/08
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 王玉國

本發明涉及金剛石鉆頭用金剛石切削齒的制備方法，首先取結合劑薄片，其直徑與硬質合金基座相同；將結合劑薄片放入高溫真空爐，進行凈化處理；結合劑薄片放在硬質合金基座上，結合劑薄片上鋪裝金剛石微粉，上述三種材料置于耐高溫金屬杯中，并蓋上蓋杯；裝載有金剛石微粉、結合劑薄片和硬質合金基座的耐高溫金屬杯置于高壓腔體內，在溫度1400～1500℃、壓強5.5～8.0GPa的條件下燒結10～20min，結合劑薄片熔化向金剛石微粉滲透流動擴散，將金剛石微粉的孔隙填滿，金剛石微粉燒結成金剛石聚晶并與硬質合金基座結合為一體，獲得金剛石切削齒。金剛石聚晶層無結合劑局部聚集，金剛石架構均勻，無裂紋和微孔洞。

技術領域

本發明涉及一種金剛石鉆頭用金剛石切削齒的制備方法。

背景技術

目前，制備金剛石鉆頭用金剛石切削齒時采用混料工藝制備，混料工藝所普遍存在金剛石微粉與結合劑混合不均的問題，且混料工藝會引入污染，因而造成金剛石聚晶層結構不均、結合劑偏析聚集等缺陷。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種金剛石鉆頭用金剛石切削齒的制備方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

金剛石鉆頭用金剛石切削齒的制備方法，特點是：包含以下步驟：

1)取結合劑薄片，其直徑與硬質合金基座相同；

2)將結合劑薄片放入高溫真空爐，進行凈化處理；

3)結合劑薄片放在硬質合金基座上，結合劑薄片上鋪裝金剛石微粉，上述三種材料置于耐高溫金屬杯中，并蓋上蓋杯；

4)上述裝載有金剛石微粉、結合劑薄片和硬質合金基座的耐高溫金屬杯置于高壓腔體內，在溫度1400～1500℃、壓強5.5～7.0GPa的條件下燒結10～20min，結合劑薄片熔化向金剛石微粉滲透流動擴散，將金剛石微粉的孔隙填滿，金剛石微粉燒結成金剛石聚晶并與硬質合金基座結合為一體，從而獲得金剛石切削齒。

進一步地，上述的金剛石鉆頭用金剛石切削齒的制備方法，其中，步驟1)，結合劑薄片由金剛石層結合劑粉末通過預壓形成，厚度為0.5～1.0mm。

進一步地，上述的金剛石鉆頭用金剛石切削齒的制備方法，其中，所述金剛石層結合劑粉末為第Ⅷ族金屬元素粉末或其金屬氧化物粉末。

進一步地，上述的金剛石鉆頭用金剛石切削齒的制備方法，其中，所述金剛石層結合劑粉末為Fe、Co、Ni金屬粉末或其金屬氧化物粉末。

進一步地，上述的金剛石鉆頭用金剛石切削齒的制備方法，其中，耐高溫金屬杯的材質為Ti、Zr、Mo或Ta。

進一步地，上述的金剛石鉆頭用金剛石切削齒的制備方法，其中，步驟2)，結合劑薄片放入高溫真空爐，真空狀態下加熱至400～900℃，并保溫30～60min。

本發明與現有技術相比具有顯著的優點和有益效果，具體體現在以下方面：

①本發明先單獨預壓形成薄片狀的結合劑薄片，并單獨對其進行高溫真空凈化處理，然后置于硬質合金基座和金剛石微粉之間，再在外部套上耐高溫金屬杯加以保護，在1400～1500℃、5.5～8.0GPa下燒結10～20min，結合劑薄片熔化并向金剛石微粉層滲透流動擴散，逐漸將金剛石微粉層中的孔隙填滿，最終將松散狀態的金剛石微粉燒結成金剛石聚晶，并與硬質合金基座牢牢結合為一體；

②取消金剛石微粉和結合劑的混料工藝，避免了混料不均所造成的結合劑偏析聚集現象，同時沒有因混料而帶來雜質的困擾；本發明通過高溫將結合劑熔化，并在高壓作用下以液相方式向金剛石層滲透，將金剛石微粉顆粒間的空隙填滿；