立方氮化硼超硬刀具的製作方法
2023-05-30 09:24:16 1
專利名稱：立方氮化硼超硬刀具的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種超硬刀具，尤其涉及一種採用立方氮化硼為主要原料的超硬刀具。
背景技術：
在現代加工技術不斷發展的大潮下，加工材料的硬度和強度也在不斷的提高。採 用硬質合金和陶瓷工具在加工高硬度材料時就會出現硬度不足、耐磨性差等缺陷，從而影 響使用壽命，並且難以達到加工要求。立方氮化硼具有硬度和導熱性接近金剛石並具有與 黑色金屬的反應能力較金剛石低的優異性能，因此，在加工硬度高的黑色金屬時，希望採用 含有這種材料的刀具進行加工。採用這種材料能大大提高刀具的硬度、耐熱性和耐磨性。
發明內容
本發明的發明目的是提供一種硬度高、耐磨性和耐熱性好的超硬刀具。 為了達到上述目的本發明採用以下技術方案所述刀具由75% 85%重量、粒度
為1 10 ii m的立方氮化硼微粉，O. 5% 3%重量、純度為99. 5%以上的微晶粉末狀的硼，
5% 10%重量、純度為99. 5%以上的微晶粉末狀的鋁，6% 15%重量、具有金剛石結構
的碳組成。 所述立方氮化硼微粉粒度為5 7 ii m。 立方氮化硼超硬刀具的製作方法為 a.將刀具原料放入石墨模具中，石墨模具由石墨密封； b.將模具放入超高壓合成腔體中，形成超高壓組裝塊； c.將刀具原料和基體加壓6 8. 5Gpa，加溫1300 1800°C ，時間60 90秒。 步驟c中將道具原料加壓7 8Gpa，加溫1500 1600°C，時間70 80秒。 所述刀具設置在基體上。 基體的材料為陶瓷、鎳基合金其中的一種。 帶有基體的立方氮化硼超硬刀具的製作方法為 a.將基體材料放入入石墨模具中； b.將刀具原料放入置有基體材料的石墨模具中，石墨模具由石墨密封；
c.將模具放入超高壓合成腔體中，形成超高壓組裝塊； d.將刀具原料和基體加壓6 8. 5Gpa，加溫1300 1800°C，時間60 90秒。
本發明由於採用立方氮化硼為主要原料，並且加入了高純度微晶粉末狀的鋁和 硼，以及具有具有金剛石結構的碳，在超高壓和高溫條件下製備而成，硬度強，耐磨性和耐 熱性有顯著提高，用於車削HRC為48 53之間的高硬度合金材料，尤其對鎳鉻合金材料效 果更佳。 具體實施方法 實施例1 :刀具由75%重量、粒度為liim的立方氮化硼微粉，3^重量、純度為99. 5%的微晶粉末狀的硼，10%重量、純度為99. 5%的微晶粉末狀的鋁，12%重量、具有金
剛石結構的碳組成。 採用以下的製作方法 a.將刀具原料放入石墨模具中，石墨模具由石墨密封；
b.將模具放入超高壓合成腔體中，形成超高壓組裝塊；
c.將刀具原料加壓8. 5Gpa，加溫1800°C ，時間60秒。 實施例2 :刀具由75%重量、粒度為10iim的立方氮化硼微粉，2X重量、純度為
99. 9%的微晶粉末狀的硼，8%重量、純度為99. 9%的微晶粉末狀的鋁，15%重量、具有金剛
石結構的碳組成。 採用以下的製作方法 a.將刀具原料放入石墨模具中，石墨模具由石墨密封；
b.將模具放入超高壓合成腔體中，形成超高壓組裝塊；
d.將刀具原料加壓8. 3Gpa，加溫1600°C ，時間80秒。 實施例3 :刀具由80%重量、粒度為5iim的立方氮化硼微粉，l^重量、純度為
99. 7%的微晶粉末狀的硼，7%重量、純度為99. 5%的微晶粉末狀的鋁，13%重量、具有金剛
石結構的碳組成。 採用以下的製作方法 a.將刀具原料放入石墨模具中，石墨模具由石墨密封；
b.將模具放入超高壓合成腔體中，形成超高壓組裝塊；
c.將刀具原料加壓7Gpa，加溫1600°C ，時間80秒。 實施例4:由刀具和基體組成，基體材料為鎳基合金，刀具由85%重量、粒度為
6 ii m的立方氮化硼微粉，0. 5 %重量、純度為99. 6 %的微晶粉末狀的硼，5 %重量、純度為
99. 8%的微晶粉末狀的鋁，9. 5%重量、具有金剛石結構的碳組成。 採用以下的製作方法 a.將鎳基合金基體放入石墨模具中； b.將刀具原料放入置有基體的石墨模具中，石墨模具由石墨密封；
c.將模具放入超高壓合成腔體中，形成超高壓組裝塊；
d.將刀具原料加壓7Gpa，加溫1550°C ，時間70秒。 實施例5 :由刀具和基體組成，基體材料為陶瓷，刀具由80%重量、粒度為5iim的
立方氮化硼微粉，2%重量、純度為99. 9%的微晶粉末狀的硼，8%重量、純度為99. 9%的微
晶粉末狀的鋁，10%重量、具有金剛石結構的碳組成。 採用以下的製作方法 a.將陶瓷基體放入石墨模具中； b.將刀具原料放入置有基體的石墨模具中，石墨模具由石墨密封；
c.將模具放入超高壓合成腔體中，形成超高壓組裝塊；
d.將刀具原料加壓7. 5Gpa，加溫1600°C ，時間80秒。
權利要求
一種立方氮化硼超硬刀具，其特徵在於所述刀具由75％～85％重量、粒度為1～10μm的立方氮化硼微粉，0.5％～3％重量、純度為99.5％以上的微晶粉末狀的硼，5％～10％重量、純度為99.5％以上的微晶粉末狀的鋁，6％～15％重量、具有金剛石結構的碳組成。
2. 根據權利要求1所述的立方氮化硼超硬刀具，其特徵在於所述立方氮化硼微粉粒 度為5 7iim。
3. 根據權利要求1或2所述的立方氮化硼超硬刀具的製作方法，其特徵在於a. 將刀具原料放入石墨模具中，石墨模具由石墨密封；b. 將模具放入超高壓合成腔體中，形成超高壓組裝塊；c. 將刀具原料和基體加壓6 8. 5Gpa，加溫1300 1800°C，時間60 90秒。
4. 根據權利要求3所述的立方氮化硼超硬刀具的製作方法，其特徵在於步驟c中將 道具原料加壓7 8Gpa，加溫1500 1600°C，時間70 80秒。
5. 根據權利要求1或2所述的立方氮化硼超硬刀具，其特徵在於所述刀具設置在基 體上。
6. 根據權利要求5所述的立方氮化硼超硬刀具，其特徵在於基體的材料為陶瓷、鎳基合金其中的一種。
7. 根據權利要求5所述的立方氮化硼超硬刀具的製作方法，其特徵在於a. 將基體材料放入入石墨模具中；b. 將刀具原料放入置有基體材料的石墨模具中，石墨模具由石墨密封；c. 將模具放入超高壓合成腔體中，形成超高壓組裝塊；d. 將刀具原料和基體加壓6 8. 5Gpa，加溫1300 180(TC，時間60 90秒。
全文摘要
本發明公開了一種硬度高、耐磨性和耐熱性好的超硬刀具。所述刀具由75％～85％重量、粒度為1～10μm的立方氮化硼微粉，0.5％～3％重量、純度為99.5％以上的微晶粉末狀的硼，5％～10％重量、純度為99.5％以上的微晶粉末狀的鋁，6％～15％重量、具有金剛石結構的碳組成。本發明由於採用立方氮化硼為主要原料，並且加入了高純度微晶粉末狀的鋁和硼，以及具有具有金剛石結構的碳，在超高壓和高溫條件下製備而成，硬度強，耐磨性和耐熱性有顯著提高，用於車削HRC為48～53之間的高硬度合金材料，尤其對鎳鉻合金材料效果更佳。
文檔編號C04B35/622GK101712550SQ20081014150
公開日2010年5月26日 申請日期2008年10月6日 優先權日2008年10月6日
發明者劉書鋒 申請人:劉書鋒