[发明专利]一种超微钻头复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种新型超微钻头复合材料的制备方法，包括：1)制备粒径为0.2～0.4μm的碳化钨粉末；2)碳化钨粉末填入模具内；3)将高强钢内芯压入模具内；4)模具放入真空热压炉中，抽真空；用激光加热器对模具内的碳化钨粉末和高强钢内芯进行加热到1000～1100℃，保温2h以上；在加热的同时对模具施加均衡压力，在挤压、烧结作用下使碳化钨粉末与高强钢内芯复合为一体。本发明所述超微钻头复合材料外部采用超细晶粒的碳化钨材料作为耐磨层，具有优越的硬度、耐磨性和断裂强度；内部采用高强钢高强钢内芯，保证钻头整体的强度和断裂韧性；可以代替现有一体式微钻头材料，减少稀有金属的使用，降低生产成本，保护环境。

主权项

1.一种超微钻头复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将钨粉放置在碳化炉内，加入钨粉重量0.4％～0.6％的碳化钒与钨粉混合均匀；通入以4.0～4.5:1体积比混合的CH4和H2的混合气体，炉内升温到1000～1300℃后，保温1h以上，将钨粉经气相碳化制得含碳量5.0％～6.0％的碳化钨粉末，碳化钨粉末的粒径为0.2～0.4μm；2)制备好的碳化钨粉末填入模具内，模具安装在压力机上；3)制作圆柱形高强钢内芯，表面打磨后涂抹增塑剂和润滑剂，利用高精度计算机定位系统将高强钢内芯放入压力机中心，压力机加压使高强钢内芯进入模具内，并处于模具中心位置；4)将装有碳化钨粉末和高强钢内芯的模具放入真空热压炉中，抽真空，真空度0.8～1.2×10‑4Pa；用激光加热器对模具内的碳化钨粉末和高强钢内芯进行加热，温度为1000～1100℃，保温2h以上；在加热的同时对模具施加均衡压力，在挤压、烧结作用下使碳化钨粉末与高强钢内芯复合为一体；挤压过程中，随着挤压速度的增加相应降低加热温度，挤压速度每增加5％～10％，温度降低20℃～40℃。