[发明专利]一种立方氮化硼复合材料钳子及其制作方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及钳子领域，具体是一种立方氮化硼复合材料钳子及其制作方法。

背景技术

在现代科学技术不断发展的时代，建筑、机械材料的硬度和强度也在不断提高，采用普通的钢合金钳子已剪不断某些特殊金属合金或钳子的钳口磨损较大，再加上有些普通钳子中铁含量高的话，时间长了氧化生锈也比较严重。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种立方氮化硼复合材料钳子及其制作方法，其制作的钳子具有硬度强、耐磨性好的优点。

本发明的技术方案为：

一种立方氮化硼复合材料钳子，由以下重量份数的组分制备而成：立方氮化硼微粉：100份、碳化铌微粉：10-50份、氧化铝微粉：5-20份、二硅化钼微粉：5-20份、炭黑微粉：5-20份、硼微粉：0-10份。

    所述的立方氮化硼微粉、碳化铌微粉、氧化铝微粉、二硅化钼微粉、炭黑微粉和硼微粉的粒度均为80-150nm。

所述的硼微粉的纯度为99.6%以上。

一种立方氮化硼复合材料钳子的制作方法，包括以下步骤：

（1）、将立方氮化硼微粉、碳化铌微粉、氧化铝微粉、二硅化钼微粉、炭黑微粉和硼微粉按重量份比加入到超硬合金罐中混合均匀；

（2）、将混合好的原料放入超高压超硬合金组合块合成腔体模具中进行密封；

（3）、将整个合成腔体模具放入高温下热压成型，压力为9-14GPa，温度为1200-2000℃，保压时间为70-120秒；

（4）、热压完成后，从合成腔体模具取出模型进行冷却，冷却后的模型与其他零部件组装形成成品。

所述的步骤（3）中热压成型的压力为10.5-12.5GPa，温度为1400-1550℃，保压时间为80-100秒。

本发明的优点：

本发明中的立方氮化硼其晶体结构类似金刚石，硬度略低于金刚石（注：金刚石的莫氏硬度为10，立方氮化硼的莫氏硬度为9.5，刚玉的莫氏硬度为9.0），从而增强了钳子的硬度；本发明中的二硅化钼在高温作用下具有很好的韧性，故可以提高本发明钳子的韧性；本发明中的碳化铌为绿色立方结晶，有金属光泽，属氯化钠型立方晶系，相对密度8.5，晶格常数a＝0.447nm，熔点2300℃，显微硬度＞235Gpa(＞2400 kg/mm2)，比刚玉还硬，常作为碳化物硬质合金添加剂；本发明将立方氮化硼与立方碳化铌复合使用，增强了钳子的硬度和耐磨性，明显提高钳子的剪切效率和使用寿命。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不局限于此。

以下测试项目均执行相应的国家标准，洛氏硬度GB/T 230.3-2002，耐磨性能GB/T 12444-2006。

实施例1

1、一种立方氮化硼复合材料钳子，由以下重量份数的组分制备而成：粒度为80nm立方氮化硼微粉：100份、粒度为80nm碳化铌微粉：10份、粒度为80nm氧化铝微粉：5份、粒度为80nm二硅化钼微粉：5份、粒度为80nm炭黑微粉：5份、纯度为99.9%粒度为80nm硼微粉：3份。

2、一种立方氮化硼复合材料钳子的制作方法，包括以下步骤：

（1）、将立方氮化硼微粉、碳化铌微粉、氧化铝微粉、二硅化钼微粉、炭黑微粉和硼微粉按重量份比加入到超硬合金罐中混合均匀；

（2）、将混合好的原料放入超高压超硬合金组合块合成腔体模具中进行密封；

（3）、将整个合成腔体模具放入高温下热压成型，压力为11.5GPa，温度为1450℃，保压时间为80秒；

（4）、热压完成后，从合成腔体模具取出模型进行冷却，冷却后的模型与其他零部件组装形成成品。

实施例1制作的钳子的硬度及磨损性能见表1。

实施例2

1、一种立方氮化硼复合材料钳子，由以下重量份数的组分制备而成：粒度为100nm的立方氮化硼微粉：100份、粒度为100nm碳化铌微粉：50份、粒度为100nm氧化铝微粉：20份、粒度为100nm二硅化钼微粉：20份、粒度为100nm炭黑微粉：20份、纯度为99.6%粒度为100nm硼微粉：10份。

2、一种立方氮化硼复合材料钳子的制作方法，包括以下步骤：

（1）、将立方氮化硼微粉、碳化铌微粉、氧化铝微粉、二硅化钼微粉、炭黑微粉和硼微粉按重量份比加入到超硬合金罐中混合均匀；

（2）、将混合好的原料放入超高压超硬合金组合块合成腔体模具中进行密封；