申请人:金华中烨超硬材料有限公司
发明人:申建中 夏文俊 蒋洪奎
摘要: 本发明实施例公开了一种金刚石-高钒钛硬质合金聚晶复合片及其制备方法,其中方法包括以下步骤:硬质合金准备,表层钨钴硬质合金粉末粒度为0.1~2微米,粉末配比为碳化钨、碳化钛、碳化钒;中间层碳化钛硬质合金为微米级粉末,粉末粒度0.1~1.5微米,粉末配比为碳化钛、碳化钽、碳化钨、Ni/Co;底层碳化钒为微米级碳化钒、钴粉,粉末粒度0.1~1.8微米,余量为钴;将上述各层粉末分别进行湿磨,烘干、掺蜡;逐层压制;功能梯度硬质合金表层处理;聚晶准备;聚晶复合片合成。本发明用于通过改进的原料,制备工艺以及合金基底结构,提供了一种生产具有低成本、高韧性、抗冲击金刚石聚晶复合片的新工艺。
主权利要求:1.一种金刚石-高钒钛硬质合金聚晶复合片的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S10,硬质合金准备S101,表层钨钴硬质合金粉末粒度为0.1~2微米,粉末配比为碳化钨、碳化钛、碳化钒分别占80-90%、0.1~2%、0.1~1%,余量为粘结剂;中间层碳化钛硬质合金为微米级粉末,粉末粒度0.1~1.5微米,粉末配比为碳化钛、碳化钽、碳化钨、Ni/Co分别占40~80%、1~10%、20~40%、4~8%;底层碳化钒为微米级碳化钒、钴粉,粉末粒度0.1~1.8微米,钒66~78%,碳16~18%,余量为钴;S102,将上述各层粉末分别进行湿磨,烘干、掺蜡;逐层压制,采用分体模具进行压制,按照底层、中间层、表层顺序进行组合成型;固相烧结,烧结温度为1120~1480℃;S20,功能梯度硬质合金表层处理,得到硬质合金基底;S30,聚晶准备S301,选用球形微米金刚石,金刚石微粉粒度为1~40微米,与接合剂进行混合球磨;S302,将得到的球磨产物进行真空干燥,干燥温度为500~600℃;S303,将干燥物压制成聚晶片;S40,聚晶复合片合成S401,将硬质合金基底与聚晶片装入叶蜡石块体中;S402,将组装好的叶蜡石块体放入六面顶或两面顶中,逐步加压至3~8GPa,通电流加热,维持5~15min;S403,卸掉载荷,进行后续脱除处理并在聚晶层渗入硅合金即得聚晶复合片。
2.根据权利要求1所述的金刚石-高钒钛硬质合金聚晶复合片的制备方 法,其特征在于,S20,功能梯度硬质合金表层处理具体为,硬质合金表层进行 表面化学镀钨层或表面磁控溅射镀碳化钨层,膜层的厚度为1~20微米。
3.根据权利要求1或2所述的金刚石-高钒钛硬质合金聚晶复合片的制备 方法,其特征在于,表层硬质合金的粘结剂为4~30%的钴,余量为铁和镍。
4.一种金刚石-高钒钛硬质合金聚晶复合片,其特征在于,通过上述权利 要求1-3任一所述的方法制备获得,自下而上形成一体结构的层级顺序为,底 层碳化钒硬质合金层,中间层碳化钛硬质合金层,表层钨钴硬质合金,过渡层 以及金刚石聚晶层。