[发明专利]一种聚晶金刚石复合片及其制作工艺

说明书

技术领域

本发明涉及金刚石切削工具，具体的说是指一种聚晶金刚石复合片及其制作工艺。

背景技术

做切削刃的钻头称为金刚石钻头。该钻头属一体式钻头，整个钻头没有活动的零部件，结构比较简单，具有高强度、高耐磨和抗冲击的能力，是20世纪80年代世界钻井三大新技术之一。在长期的实践生产过程中发现，现有的由金刚石制作而成的钻头，因其经常性的、长时间的触碰坚硬物质，导致其磨损程度较高，耐磨性低，长时间的运行必将影响切削的效率，增长生产成本。

发明内容

本发明提供的是一种聚晶金刚石复合片及其制作工艺，其主要目的在于解决现有技术存在的上述问题。

本发明的技术方案如下：

一种聚晶金刚石复合片，包括有硬质合金基体，所述硬质合金基体上复合有一层高密度聚晶金刚石层。

作为本发明的改进，所述硬质合金基体以及高密度聚晶金刚石层的接触面设有相互配合的凹凸部。

作为本发明的进一步改进，所述高密度聚晶金刚石层的组分及质量份数为金刚石微粉90-95份，稀土0.5-3份，钴2-10份，镍1-2份。

作为本发明的再进一步改进，所述稀土的成分为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪以及钇中的一种或者两种或者多种。

一种聚晶金刚石复合片的制作工艺，将质量份数为金刚石微粉90-95份，稀土0.5-3份，钴2-10份，镍1-2份混合后，把混合后的物料进行超高压高温处理，所述超高压高温处理的压强为5.6-7.5Gpa，温度为不小于1300℃，制成半成品，再将该半成品与硬质合金基体复合成产品。

由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明的优点在于：

一，本发明以金刚石微粉为主要材料，通过超高压高温而形成，它既有金刚石的耐磨性，又具有硬质合金的耐冲击性。

二，本发明加入了稀土可以改善合金的物理化学性能，并提高合金室温及高温机械性能，增加产品的韧性。

三，本发明加入了钴，钴主要用于制取合金。含有一定量钴的刀具钢可以显著地提高钢的耐磨性和切削性能。含钴50%以上的司太立特硬质合金即使加热到1000℃也不会失去其原有的硬度，如今这种硬质合金已成为含金切削工具和铝间用的最重要材料。在这种材料中，钴将合金组成中其它金属碳化物晶粒结合在一起，使合金具更高的韧性，并减少对冲击的敏感性能，钴在磁性材料上的优势很明显，钴金属在电镀、玻璃、染色、医药医疗等方面也有广泛应用。用碳酸锂与氧化钴制成的钴酸锂是现代应用最普遍的高能电池正极材料。

四，本发明加入了镍，镍：质坚硬，具有磁性和良好的可塑性。有好的耐腐蚀性，在空气中不被氧化，又耐强碱。有延展性并能够高度磨光和抗腐蚀；镀在其他金属上可以防止生锈。

五，本发明的硬质合金基体以及高密度聚晶金刚石层的接触面设有相互配合的凹凸部，使两者结合更紧密，不易分离。

六，本发明硬度高，耐磨性强，热稳定性好，切削效率高，能够大幅度的延长使用寿命，降低企业的生产成本。

具体实施方式

一种聚晶金刚石复合片，包括有硬质合金基体，硬质合金基体上复合有一层高密度聚晶金刚石层。硬质合金基体以及高密度聚晶金刚石层的接触面设有相互配合的凹凸部。高密度聚晶金刚石层的组分及质量份数为金刚石微粉90-95份，稀土0.5-3份，钴2-10份，镍1-2份。稀土的成分为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪以及钇中的一种或者两种或者多种。

一种聚晶金刚石复合片的制作工艺，将质量份数为金刚石微粉90-95份，稀土0.5-3份，钴2-10份，镍1-2份混合后，把混合后的物料进行超高压高温处理，所述超高压高温处理的压强为5.6-7.5Gpa，温度为不小于1300℃，制成半成品，再将该半成品与硬质合金基体复合成产品。

实施例一

一种聚晶金刚石复合片，包括有硬质合金基体，硬质合金基体上复合有一层高密度聚晶金刚石层。硬质合金基体以及高密度聚晶金刚石层的接触面设有相互配合的凹凸部。高密度聚晶金刚石层的组分及质量份数为金刚石微粉90份，稀土0.5份，钴2份，镍1份。稀土的成分为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪以及钇中的一种或者两种或者多种。