[实用新型]一种超硬材料复合片及其基体

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超硬材料复合片及其基体。

背景技术

超硬材料具有很高的强度和良好的耐磨性能，例如聚晶金刚石、立方氮化硼或者陶瓷等，常被应用于钻具、刀片等场合。整体聚晶金刚石刀片、整体立方氮化硼刀片和陶瓷刀片工作区域只有刃口部位，刀片除刃口外其他部位在切削过程中仅起到支撑的作用，但是聚晶金刚石、立方氮化硼材料和陶瓷材料做支撑材料存在一定的缺陷，其成本高，质脆，不易开槽或开孔，所以整体聚晶金刚石、立方氮化硼刀片和陶瓷刀片一般不设置刀片定位孔。并且，由于这些整体刀片的刃口磨损后刀具就会失去价值，因此会浪费很多金刚石或者立方氮化硼等原料，不符合绿色环保节能的发展趋势。

超硬材料复合片一般由聚晶金刚石、立方氮化硼或者陶瓷材料与硬质合金在高温高压条件下烧结而成，聚晶金刚石、立方氮化硼或者陶瓷材料作为工作层，硬质合金作为支撑体，二者复合而成的复合片能够兼具聚晶金刚石、立方氮化硼或者陶瓷材料高硬度、高耐磨特性和硬质合金的高强度、抗冲击韧性等特点，能够作为复合刀片广泛用于硬度材料及难加工材料的切削加工，如淬硬钢、高合金耐磨铸铁、高温合金、高速钢、表面喷焊材料、烧结金属材料等难加工材料的切削加工。但是，聚晶金刚石、立方氮化硼或者陶瓷材料与硬质合金复合刀片在烧结过程中，由于两种材料之间膨胀系数不同，润湿度不高，且早期的两种材料间的结合面是平面结构，因此结合效果不理想，结合面处容易产生开裂。申请号为201120224121.6、授权公告号为CN 202181849 U的中国专利公开了一种金刚石硬质合金复合片，包括硬质合金制成的基体和通过高压高温烧结在硬质合金基体上表面的聚晶金刚石层，所述的硬质合金基体上表面设有均匀分布且前后错开的凸起单元，使各凸起单元周围的凹槽间隔分布且相互连通，该凸起单元可以为四棱锥台、圆锥台、长方体、圆柱体或正六棱锥台，从而在一定程度上提升了硬质合金基体和聚晶金刚石层的结合强度，减小了应力，提高抗冲击性。但是，由于两种材料之间膨胀系数不同，润湿度不高的问题仍然存在，上述复合片的结合强度和抗冲击性能仍十分有限，仍然会出现结合面开裂的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够有效地预防基体与超硬材料之间的结合面开裂的超硬材料复合片，同时，本实用新型还提供了一种超硬材料复合片的基体。

本实用新型中一种超硬材料复合片采用的技术方案是：一种超硬材料复合片，包括基体和超硬材料层，所述基体的各个侧面均具有用于与所述超硬材料层结合固定的结合面，所述结合面为设有凸起结构和/或凹陷结构的结合面，所述超硬材料层通过所述基体的各个侧面上的结合面结合固定在基体上，所述超硬材料层结合在各所述结合面上的部分相互连接。

所述结合面为朝外凸起的外凸结合面，所述基体的各个侧面上的外凸结合面之间平滑过渡连接。

所述外凸结合面的凸起高度小于相应基体对应侧面的半径或小于相应基体对应侧面的边长的一半。

所述基体的整个外表面均为结合面，所述基体完全被包覆在所述超硬材料层中。

所述基体上设有贯通相应侧面的刀片定位孔，所述基体上除刀片定位孔的孔口外的表面均为结合面。

本实用新型中超硬材料复合片的基体采用的技术方案是：超硬材料复合片的基体，包括用于与超硬材料层结合固定的结合面，所述基体的各个侧面均具有所述结合面，所述结合面为设有凸起结构和/或凹陷结构的结合面，所述凸起结构或凹陷结构的棱边设有倒角。

所述结合面为朝外凸起的外凸结合面，所述基体的各个侧面上的外凸结合面之间平滑过渡连接。

所述外凸结合面的凸起高度小于相应基体对应侧面的半径或小于相应基体对应侧面的边长的一半。

所述基体的整个外表面均为结合面，所述基体完全被包覆在所述超硬材料层中。

所述凸起结构或凹陷结构的径向尺寸均不大于10mm，相邻凸起结构和/或凹陷结构之间的间距也不大于10mm。