申請人:蕪湖揚展新材料科技服務(wù)有限公司
發(fā)明人:吳長應(yīng)
摘要: 本發(fā)明公開了一種具有高穩(wěn)定耐磨性的聚晶金剛石復(fù)合材料及其制備方法,該高穩(wěn)定耐磨性的聚晶金剛石復(fù)合材料是以真空熱處理法制得,按以下質(zhì)量份數(shù)計的原料組成:金剛石微粉60?75%、硬質(zhì)合金粉10?15%、氮化硅粉末Si3N45?10%、碳化硅粉末SiC5?12%、金屬結(jié)合劑5?8%。相對現(xiàn)有的聚晶金剛石復(fù)合材料,本發(fā)明的高穩(wěn)定耐磨性新型聚晶金剛石復(fù)合材料具有優(yōu)異的綜合機械性能,尤其是具有較高的熱穩(wěn)定性和耐磨性;可以作為是一種卓越的切削工具與耐磨工具材料,即可廣泛應(yīng)用于有色金屬、非金屬切削加工以及石油、地質(zhì)鉆探等許多領(lǐng)域,具有很高的社會價值和經(jīng)濟效益。
主權(quán)利要求:1.一種具有高穩(wěn)定耐磨性的聚晶金剛石復(fù)合材料,其特征在于,由以下質(zhì)量份數(shù)計的原料組成:金剛石微粉60-75%、硬質(zhì)合金粉10-15%、氮化硅粉末Si3N45-10%、碳化硅粉末SiC5-12%、金屬結(jié)合劑5-8%。
2.如權(quán)利要求1所述的一種具有高穩(wěn)定耐磨性的聚晶金剛石復(fù)合材料,其特征在于:所述硬質(zhì)合金粉由下述質(zhì)量份數(shù)計的原料組成:碳化鎢WC 80-90%、Co 5-15%、碳化釩VC 0.5-2%、碳化鉻Cr3C2 0.5-2%、碳化鈦TiC 0.5-2%、稀土鈰Ce 0.05-0.2%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種具有高穩(wěn)定耐磨性的聚晶金剛石復(fù)合材料,其特征在于:所述金屬結(jié)合劑由下述質(zhì)量份數(shù)計的原料組成:Co 90-95%、Cu 1-3%、Ni 2-4%、Ti 1-3%、Mo 1-3%。
4.如權(quán)利要求1所述的一種具有高穩(wěn)定耐磨性的聚晶金剛石復(fù)合材料,其特征在于:所述金剛石微粉粒徑為1-30um,硬質(zhì)合金粉各成分粒徑均為1-5um,金屬結(jié)合劑各成分粒徑在20-40um。
5.按照權(quán)利要求1-4任意一項所述的高穩(wěn)定耐磨性的聚晶金剛石復(fù)合材料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:(1)金剛石微粉的預(yù)處理:將1份金剛石微粉與4-5份固體NaOH或KOH,放入長頸的鎳坩堝中,在坩堝式爐中加熱至500-600℃,當堿液呈粉紅色后停止加熱,在堿液未凝固前倒在不銹鋼板上,待冷卻后將冷凝塊放入燒杯中用水溶解,待全部溶解完后倒去燒杯中的溶液,加入3-5份王水,加熱煮沸10-15min,冷卻后用去離子水洗滌4-5遍,放入60-80℃真空干燥箱中干燥至恒重,備用;(2)按所述配比稱取預(yù)處理過的金剛石微粉,硬質(zhì)合金粉,氮化硅粉末,碳化硅粉末,金屬結(jié)合劑,放入三維混料機中進行預(yù)混,三維混料機的轉(zhuǎn)速75-85r/min,混料時間為3-5h;(3)將已混合好的混料裝入石墨杯中,然后將裝好料的石墨杯置于真空爐內(nèi)進行真空熱處理;真空爐內(nèi)溫度為600-700℃,真空度為3×10-3Pa,保溫時間為5-8h,得復(fù)合粉;(4)將真空處理的復(fù)合粉置于合成組裝塊中,用六面頂壓機在溫度為1500-1600℃,壓力為7-8Gpa的條件下熔鑄1-2h,即得聚晶金剛石復(fù)合材料。