申請人:蕪湖揚展新材料科技服務有限公司
發明人:吳長應
摘要: 本發明公開了一種具有高穩定耐磨性的聚晶金剛石復合材料及其制備方法,該高穩定耐磨性的聚晶金剛石復合材料是以真空熱處理法制得,按以下質量份數計的原料組成:金剛石微粉60?75%、硬質合金粉10?15%、氮化硅粉末Si3N45?10%、碳化硅粉末SiC5?12%、金屬結合劑5?8%。相對現有的聚晶金剛石復合材料,本發明的高穩定耐磨性新型聚晶金剛石復合材料具有優異的綜合機械性能,尤其是具有較高的熱穩定性和耐磨性;可以作為是一種卓越的切削工具與耐磨工具材料,即可廣泛應用于有色金屬、非金屬切削加工以及石油、地質鉆探等許多領域,具有很高的社會價值和經濟效益。
主權利要求:1.一種具有高穩定耐磨性的聚晶金剛石復合材料,其特征在于,由以下質量份數計的原料組成:金剛石微粉60-75%、硬質合金粉10-15%、氮化硅粉末Si3N45-10%、碳化硅粉末SiC5-12%、金屬結合劑5-8%。
2.如權利要求1所述的一種具有高穩定耐磨性的聚晶金剛石復合材料,其特征在于:所述硬質合金粉由下述質量份數計的原料組成: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.如權利要求1所述的一種具有高穩定耐磨性的聚晶金剛石復合材料,其特征在于:所述金屬結合劑由下述質量份數計的原料組成:Co 90-95%、Cu 1-3%、Ni 2-4%、Ti 1-3%、Mo 1-3%。
4.如權利要求1所述的一種具有高穩定耐磨性的聚晶金剛石復合材料,其特征在于:所述金剛石微粉粒徑為1-30um,硬質合金粉各成分粒徑均為1-5um,金屬結合劑各成分粒徑在20-40um。
5.按照權利要求1-4任意一項所述的高穩定耐磨性的聚晶金剛石復合材料的制備方法,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)按所述配比稱取預處理過的金剛石微粉,硬質合金粉,氮化硅粉末,碳化硅粉末,金屬結合劑,放入三維混料機中進行預混,三維混料機的轉速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進行真空熱處理;真空爐內溫度為600-700℃,真空度為3×10-3Pa,保溫時間為5-8h,得復合粉;(4)將真空處理的復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,即得聚晶金剛石復合材料。