申请人:芜湖扬展新材料科技服务有限公司
发明人:吴长应
摘要: 本发明公开了一种具有高稳定耐磨性的聚晶金刚石复合材料及其制备方法,该高稳定耐磨性的聚晶金刚石复合材料是以真空热处理法制得,按以下质量份数计的原料组成:金刚石微粉60‑75%、硬质合金粉10‑15%、氮化硅粉末Si3N45‑10%、碳化硅粉末SiC5‑12%、金属结合剂5‑8%。相对现有的聚晶金刚石复合材料,本发明的高稳定耐磨性新型聚晶金刚石复合材料具有优异的综合机械性能,尤其是具有较高的热稳定性和耐磨性;可以作为是一种卓越的切削工具与耐磨工具材料,即可广泛应用于有色金属、非金属切削加工以及石油、地质钻探等许多领域,具有很高的社会价值和经济效益。
主权利要求:1.一种具有高稳定耐磨性的聚晶金刚石复合材料,其特征在于,由以下质量份数计的原料组成:金刚石微粉60-75%、硬质合金粉10-15%、氮化硅粉末Si3N45-10%、碳化硅粉末SiC5-12%、金属结合剂5-8%。
2.如权利要求1所述的一种具有高稳定耐磨性的聚晶金刚石复合材料,其特征在于:所述硬质合金粉由下述质量份数计的原料组成:碳化钨WC 80-90%、Co 5-15%、碳化钒VC 0.5-2%、碳化铬Cr3C2 0.5-2%、碳化钛TiC 0.5-2%、稀土铈Ce 0.05-0.2%。
3.如权利要求1所述的一种具有高稳定耐磨性的聚晶金刚石复合材料,其特征在于:所述金属结合剂由下述质量份数计的原料组成:Co 90-95%、Cu 1-3%、Ni 2-4%、Ti 1-3%、Mo 1-3%。
4.如权利要求1所述的一种具有高稳定耐磨性的聚晶金刚石复合材料,其特征在于:所述金刚石微粉粒径为1-30um,硬质合金粉各成分粒径均为1-5um,金属结合剂各成分粒径在20-40um。
5.按照权利要求1-4任意一项所述的高稳定耐磨性的聚晶金刚石复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)金刚石微粉的预处理:将1份金刚石微粉与4-5份固体NaOH或KOH,放入长颈的镍坩埚中,在坩埚式炉中加热至500-600℃,当碱液呈粉红色后停止加热,在碱液未凝固前倒在不锈钢板上,待冷却后将冷凝块放入烧杯中用水溶解,待全部溶解完后倒去烧杯中的溶液,加入3-5份王水,加热煮沸10-15min,冷却后用去离子水洗涤4-5遍,放入60-80℃真空干燥箱中干燥至恒重,备用;(2)按所述配比称取预处理过的金刚石微粉,硬质合金粉,氮化硅粉末,碳化硅粉末,金属结合剂,放入三维混料机中进行预混,三维混料机的转速75-85r/min,混料时间为3-5h;(3)将已混合好的混料装入石墨杯中,然后将装好料的石墨杯置于真空炉内进行真空热处理;真空炉内温度为600-700℃,真空度为3×10-3Pa,保温时间为5-8h,得复合粉;(4)将真空处理的复合粉置于合成组装块中,用六面顶压机在温度为1500-1600℃,压力为7-8Gpa的条件下熔铸1-2h,即得聚晶金刚石复合材料。