[實用新型]一種聚晶立方氮化硼復合片

有效

• 申請號: 202021008009.4
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN212598874U
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 秦家千;李擁軍;王福龍
• 申請（專利權）人: 河南領科材料有限公司
• 主分類號: B22F5/00
• 分類號: B22F5/00;B22F7/06;C22C29/16
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 張春

本實用新型提供一種聚晶立方氮化硼復合片，包括燒結為一體結構的基體和聚晶立方氮化硼層，所述基體為非金屬陶瓷，所用鈦?過渡金屬固溶硼化物陶瓷具有高熔點、高硬度、優異的耐腐蝕性和抗氧化性，而且具有良好的導電性和導熱性，和立方氮化硼相近的熱膨脹系數，并且鈦?過渡金屬固溶硼化物陶瓷不含金屬，在高溫高壓條件下不會有大量金屬滲入立方氮化硼層，同時高溫高壓條件下鈦鎢硼化物陶瓷基底和立方氮化硼層混合初始材料的界面處會發生化學反應形成化學鍵結合，使得聚晶立方氮化硼復合片熱穩定性提高，降低分層幾率，抗裂性能、抗崩性能好。

技術領域

本實用新型涉及切削刀具用的聚晶立方氮化硼復合片的制備技術領域，具體涉及一種聚晶立方氮化硼復合片。

背景技術

立方氮化硼熱穩定性優于人造金剛石，在高溫下仍能保持足夠高的力學性能和硬度，具有很好的紅硬性；立方氮化硼結構穩定，具有高的抗氧化能力，化學穩定性好，與金剛石相比尤其好在立方氮化硼在高達1100?1300 °C的溫度下也不與鐵族元素起化學反應，因此立方氮化硼特別適合于加工黑色金屬材料。聚晶立方氮化硼是由立方氮化硼單晶，可以加入粘結劑，也可以在不加任何粘結劑的條件下，經超高壓高溫燒結制得的。聚晶立方氮化硼具有立方氮化硼的大 部分性能，克服了立方氮化硼單晶的晶面方向性解理的缺點。

聚晶立方氮化硼主要用于制作刀具材料。聚晶立方氮化硼刀具坯料主要有三種，一種是整體純聚晶立方氮化硼燒結片；第二種是以聚晶立方氮化硼為聚晶層，以硬質合金為基體經高溫高壓共同燒結而成的復合片；第三種是先燒結制備聚晶立方氮化硼刀片坯料，再焊接到硬質合金上而制備成。 由于硬質合金韌性好，通常采用硬質合金作為基體，與聚晶立方氮化硼制備復合片。但是硬質合金基體與聚晶層化學成分差異大，熱膨脹系數不同，復合片容易開裂、脫層，使用時受到極大地限制。為解決上述問題，中國專利CN102505090B利用相似相容原理，通過與硬質合金基體接觸的聚晶層合成原料微粉中加入與硬質合金基體具有相同化學成分的硬質合金微粉，并通過化學梯度法，沿遠離基體方向改變硬質合金微粉的含量，遠離基體方向硬質合金微粉的含量不斷降低。在超高壓高溫燒結時，合成腔體內溫度具有梯度性，內部溫度高，外部溫度低，而與此相應的是硬質合金基體中的鈷元素向高溫區擴散，這樣增強了聚晶層與硬質合金基體的相容性和結合強度。但是使用合金基體的主要問題仍然存在，如：1）合金層的金屬會大量滲入CBN層內，從而降低復合片熱穩定性；2）界面結合力仍然為金屬滲透層結合，分層率高；3）基體與CBN層熱膨脹系數差別大，產品抗裂性能、抗崩性能差；4）合金基體聚晶立方氮化硼復合片耐熱性差，后期刀具制作過程中真空焊接溫度提高有限。

實用新型內容

為了解決合金元素對硬質合金基體聚晶立方氮化硼復合片產生的不良影響，本實用新型采用技術手段，阻止合金元素進入復合片中的聚晶立方氮化硼內，從而克服克服合金元素對硬質合金基體聚晶立方氮化硼復合片產生的不良影響，具體就是，一種聚晶立方氮化硼復合片及制備方法，首先在基體與聚晶立方氮化硼結合的部位，采用非金屬硬質材料，將基體與聚晶立方氮化硼結合。

所述非金屬硬質材料滿足：

一、立方氮化硼層內金屬含量降低，熱穩定性提高；

二、界面結合力由原來的金屬滲透層結合轉變為化學鍵結合，降低分層幾率；

三、基體與立方氮化硼層熱膨脹系數更加接近，降低宏觀應力，提高產品抗裂性能、抗崩性能；

四、聚晶立方氮化硼復合片耐熱性更高。