申請號: 201210558799.7

　　申請人: 北京有色金屬研究總院; 有研粉末新材料（北京）有限公司

　　摘要： 本發明屬于超硬工具制造領域，特別涉及一種定位排列的超硬工具刀頭的制備方法。首先利用激光打孔機在純銅箔上制作陣列形式的微孔，孔徑為金剛石顆粒或CBN顆粒粒徑的（1/3）~（2/3）；利用靜電吸附原理，在已打孔的銅箔微孔處定位排布金剛石顆粒或CBN顆粒，使每個微孔處設置一顆超硬顆粒；然后噴涂有機粘結劑和過渡層粉末，干燥后得到銅箔層；利用滾壓或軋制法制備預合金胎體薄層，并與銅箔層交替疊加在一起，放入組合框壓模具中壓制成刀頭生坯，放入熱壓爐中燒結得到定位排列的超硬工具刀頭。本發明制備的刀頭具有成本低、鋒利度高、超硬顆粒與胎體界面結合牢固、壽命長等特點，適合于批量工業化生產。

　　主權利要求：1.一種定位排列的超硬工具刀頭的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：（1）銅箔的定位打孔：針對具體定位排列方式，利用激光打孔機在純銅箔上制作陣列形式的微孔，孔徑為超硬顆粒粒徑的（1/3）~（2/3）；（2）超硬顆粒的定位排布：利用靜電吸附原理，在已打孔的銅箔微孔處定位排布超硬顆粒，使每個微孔處設置一顆超硬顆粒；（3）過渡層粉末的噴涂：首先在排布超硬顆粒的銅箔表面噴涂有機粘結劑，將過渡層粉末噴涂于銅箔表面，使過渡層粉末膠粘于銅箔表面，利用有機粘結劑使超硬顆粒與過渡層粉末粘結于銅箔上，在50℃～80℃溫度下干燥2h～5h后，將銅箔另一面采取同樣措施噴涂有機粘結劑和過渡層粉末，得到銅箔層；（4）粘結合金薄層的壓制成型：采用預合金胎體粉末為原料，通過滾壓或軋制成厚度為0.8mm～1.2mm的薄片，得到粘結合金層；（5）組合框壓成型：將步驟（4）所制備的粘結合金層與步驟（3）所制備的銅箔層交替疊加在一起，放入組合框壓模具中，利用液壓機壓制成刀頭生坯；（6）熱壓燒結：將壓制的刀頭生坯在熱壓爐中燒結，得到定位排列的超硬工具刀頭。

　　2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述純銅箔的厚度為100 μm～200 μm。

　　3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述超硬顆粒為金剛石顆粒 或CBN顆粒，其粒度為100 μm～500 μm。

　　4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述有機粘接劑為聚乙烯醇 和聚乙二醇中的一種或兩種。

　　5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述過渡層粉末為由Fe、C o、Ni、Cu、Zn、Sn、Cr、Ti和Si中的多種元素所組成的合金粉末或預 合金粉末，其費氏粒度為1 μm～10 μm。

　　6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述預合金胎體粉末為鐵基 、銅基或鈷基預合金胎體粉末，其氧含量低于2500 ppm。

　　7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述熱壓爐燒結的升溫速度 為2 ℃/min～3 ℃/min，燒結溫度為700 ℃～930 ℃，燒結時間 為3 min～10 min。