[实用新型]六面顶超高压装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种安装于铰链式六面顶液压机上的静态超高压装置，简称为六面顶超高压装置，应用于合成金刚石或立方氮化硼烧结体，属于超硬材料制造领域。 

背景技术

在超高压力下进行高温烧结金属或非金属制品时，不仅可以提高烧结制品的密度、强度、硬度、耐磨性等物理机械性能；而且可以提高烧结温度，缩短烧结时间，从而提高生产效率。超高压高温烧结技术在超硬材料行业得到了广泛地应用，譬如用于制造拉丝模的金刚石烧结体，用于制造石油及煤田钻头与机械加工刀具的金刚石／硬质合金复合片，用于制造机械加工刀具的立方氮化硼烧结体和立方氮化硼／硬质合金复合片都是在5.5GPa超高压力、1500℃左右高温条件下烧结而成的。如果能进一步把烧结压力提高到6-8GPa，则上述制品的各项物理机械性能将获得大大提高，但是现在工业用的六面顶超高压装置的超高压腔中的压力一般不能超过5.5Gpa。 

现有六面顶超高压装置是由硬质合金顶锤，小垫块，大垫块，钢环，内六方螺钉组成一个独立的部件，在铰链式六面顶液压机的六个活塞的顶部各安装这样一个部件，构成一个完整的六面顶超高压装置。六面顶超高压装置的超高压腔是由上、下、左、右、前、后六个顶锤的正方形顶面所围成的正立方体空间，在超高压腔中放置具有传压性能的叶腊石块。六面顶超高压装置中的关键组元——硬质合金顶锤通常使用的材质是含钴量8％的碳化钨一钴硬质合金，这种硬质合金的抗压强度极限为5.5GPa，当超高压腔中压力达到5.5Gpa以上时，硬质合金顶锤顶面承受的压力已经超过了材料本身的抗压强度极限，因此硬质合金顶锤使用寿命大大降低，这已经成为了提高超高压腔压力的主要障碍。为了满足合成金刚石或立方氮化硼烧结体对烧结压力的更高要求，当前迫切需要发明一种超高压腔的压力能达到6-8Gpa的新型六面顶超高压装置。 

实用新型内容

本实用新型的目的旨在突破现有六面顶超高压装置超高压腔压力只能达到5.5Gpa的极限，提供一种能使超高压腔压力达到6-8Gpa的六面顶超高压装置。 

上述目的是通过以下技术方案实现的：一种六面顶超高压装置，它是由硬质合金顶锤(3)、小垫块(4)、大垫块(5)、钢环(6)及内六方螺钉(7)组成一个独立的部件，在铰链式六面顶液压机的六个活塞的顶部各安装这样一个部件，构成一个完整的六面顶超高压装置，六面顶超高压装置的超高压腔是由上、下、左、右、前、后六个顶锤的正方形顶面所围成的正立方体空间，在超高压腔中放置了嵌入增压块(2)的叶腊石块(1)。 

在叶腊石块的六个工作面里面分别嵌入一个增压块，增压块能够有效提高超高压腔中的压力，可以使压力提高到6-8Gpa，并且硬质合金顶锤的受力状况基本没有发生变化，其使用寿命不会降低，因此能够满足合成金刚石或立方氮化硼烧结体对烧结压力的更高要求。增压块的材质为硬质合金、陶瓷或淬火钢。增压块的形状是圆柱体、截顶圆锥体、以及它们的组 合体；正方柱体、截顶正方锥体、以及它们的组合体。 

由于本实用新型在六面顶超高压装置的超高压腔中，叶腊石块的六个工作面里面分别嵌入了一个增压块，与现有技术相比具有以下特性：增压块能够有效提高超高压腔中的压力，可以使压力提高到6-8Gpa，从而避免了现有技术的超高压腔中压力只能达到5.5Gpa的极限，使金刚石或立方氮化硼烧结体的物理机械性能获得很大的提高。 

附图说明

图1或者图2中所示为本发明六面顶超高压装置的结构示意图。 

图1中1是叶腊石块，2是增压块，3是硬质合金顶锤，4是小垫块，5是大垫块，6是钢环，7是内六方螺钉。 

具体实施方式

实施例1：如图1所示，一种六面顶超高压装置是由硬质合金顶锤3、小垫块4、大垫块5、钢环6及内六方螺钉7组成一个独立的部件，在铰链式六面顶液压机的六个活塞的顶部各安装这样一个部件，构成一个完整的六面顶超高压装置，六面顶超高压装置的超高压腔是由上、下、左、右、前、后六个顶锤的正方形顶面所围成的正立方体空间，在超高压腔中放置了嵌入增压块2的叶腊石块1。增压块2的材料为硬质合金，增压块2的形状是截顶圆锥体。采用12MN铰链式六面顶液压机，超高压腔中压力经测试达到7Gpa，合成金刚石与立方氮化硼烧结体时，其物理机械性能有明显提高。 

实施例2：与实施例1所述之六面顶超高压装置结构相同，不同之处是：增压块2的材料为陶瓷。采用12MN铰链式六面顶液压机，超高压腔中压力经测试达到7.5Gpa，合成金刚石与立方氮化硼烧结体时，其物理机械性能同样有明显提高。