[发明专利]一种多层聚晶金刚石拉丝模坯及其制备方法和制得的模具

说明书

本发明属于拉丝模具领域，尤其涉及一种多层聚晶金刚石拉丝模坯及其制备方法和制得的模具。所述模坯包括一体连接的至少两个聚晶金刚石堆叠层，且每个聚晶金刚石堆叠层的金刚石粒度结构不同。本发明所述模坯以及制得的模具由数个不同粒度结构的聚晶金刚石堆叠层组成，而且可以根据线材的特性进行模坯成型前的堆叠结构调整，有效利用不同粒度结构的聚晶金刚石具有不同耐磨性和韧性的特点，最终提高拉丝模具的使用寿命和耐磨性能进而可以有效延长使用寿命。

技术领域

本发明属于拉丝模具领域，尤其涉及一种多层聚晶金刚石拉丝模坯及其制备方法和制得的模具。

背景技术

聚晶金刚石是使用钴作为粘结剂在高温高压条件下将金刚石微粉颗粒粘结在一起形成的超硬材料，聚晶金刚石具有高硬度高耐磨性的特点，适合制作拉丝模具。聚晶金刚石拉丝模具在持续拉丝过程中，其压缩区最先与线材接触，拉丝过程中容易磨损出现环沟，模具定径区的作用在于取得被拉拔钢丝的准确尺寸，该区域受力最大，容易造成拉丝过程中模具开裂。因此，现有技术中的聚晶金刚石模具在长时间使用后，机械磨损较为严重。

发明内容

本发明的目的是提供一种多层聚晶金刚石拉丝模坯及其制备方法和制得的模具，本发明所述模坯以及制得的模具由数个不同粒度结构的聚晶金刚石堆叠层组成，而且可以根据线材的特性进行模坯成型前的堆叠结构调整，进而可以有效延长使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种多层聚晶金刚石拉丝模坯，所述模坯包括一体连接的至少两个聚晶金刚石堆叠层，且每个聚晶金刚石堆叠层的金刚石粒度结构不同。

优选的，所述聚晶金刚石堆叠层由0.5-1微米、1-2微米、2-4微米、4-6微米、8-12微米、12-16微米、20-30微米、30-40微米或40-50微米粒径的金刚石微粉制成。更为具体的，每个聚晶金刚石堆叠层由上述一个粒径范围的金刚石微粉组成，并形成该堆叠层的粒度结构，而组成模坯的每个堆叠层的粒度结构是不同的。

优选的，所述聚晶金刚石堆叠层沿其堆叠方向的厚度为0.5-12mm。

所述的多层聚晶金刚石拉丝模坯的制备方法，步骤如下：

1）将不同粒径范围的金刚石微粉分别与粘接剂通过高温高压烧结出不同粒度结构的聚晶金刚石堆叠层；

2）将步骤1）得到的数个不同粒度结构的聚晶金刚石堆叠层去除粘接剂后进行叠压，并与粘接剂通过再次高温高压烧结即得所述多层聚晶金刚石拉丝模坯。

优选的，所述的多层聚晶金刚石拉丝模坯的制备方法，步骤1）中，所述金刚石微粉与粘接剂的质量配比为1：0.1-0.3，并于1500-1600℃，6-7GPa压力条件下的密闭容器内烧结制得聚晶金刚石堆叠层。

优选的，所述的多层聚晶金刚石拉丝模坯的制备方法，步骤2）中，所述聚晶金刚石堆叠层与粘接剂的质量配比为1：0.1-0.3，并于1500-1600℃，6-7GPa压力条件下的密闭容器内烧结制得聚晶金刚石堆叠层。

优选的，所述的多层聚晶金刚石拉丝模坯的制备方法，所述粘接剂为钴，且高温高压烧结时，粘接剂处于密闭容器内壁与金刚石微粉或聚晶金刚石堆叠层之间设置。

优选的，所述的多层聚晶金刚石拉丝模坯的制备方法，所述粘接剂为钴，步骤2）中，采用酸浸法或电解法对聚晶金刚石堆叠层除去钴成分。所述酸浸法和电解法均为现有技术，当然也可以采用其他方法，只要能够去除聚晶金刚石中的钴成分即可。