專(zhuān)利名稱(chēng)：一種單層金剛石工具的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單層金剛石工具的制備方法，特別涉及一種噴涂焊制造單層金 剛石工具的方法。
背景技術(shù)：
自本項(xiàng)目技術(shù)發(fā)明人于1985年獲得中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利[85100286]"金剛石表面金 屬化技術(shù)"之后，在國(guó)內(nèi)掀起研究金剛石表面塗復(fù)金屬合金，金剛石晶體焊接和單 層金剛石釬焊技術(shù)熱潮。概觀上述所有工作，幾乎均建立在本項(xiàng)技術(shù)發(fā)明人提出的 添加強(qiáng)碳化物形成元素，諸如Ti、 Zr、 Cr、 V、 Ta、 Nb、 Hf……于Cu、 Ag基合金中， 通過(guò)合金與金剛石的界面反應(yīng)，在金剛石表面產(chǎn)生相應(yīng)的碳化物，從而改善了釬焊 合金對(duì)金剛石的焊接。這些工作極大地增強(qiáng)了金剛石工具中金屬胎體對(duì)金剛石的結(jié) 合力，提高了我國(guó)金剛石工具的品質(zhì)，擴(kuò)大了金剛石工具的品種。
本發(fā)明正是建立在發(fā)明人早年發(fā)明專(zhuān)利"金剛石表面金屬化技術(shù)"和獲得國(guó)家 發(fā)明獎(jiǎng)"金屬合金對(duì)金剛石的粘結(jié)技術(shù)"基礎(chǔ)上，提出一個(gè)更合理，更適于產(chǎn)業(yè)化， 具有更好質(zhì)量的單晶金剛石工具制造技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種更適于產(chǎn)業(yè)化，具有更好質(zhì)量的單層金剛石工具的制 備方法。
本發(fā)明的上述目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 一種單層金剛石工具的制備方法，其步驟如下
(1) 金屬基體的制備
選定金屬基體材料，按工具的圖紙要求機(jī)械加工成型，將需要噴涂金剛石的表
面加工至表面粗糙度為Ral. 6 2. 0，并清理干凈備用；
(2) 金剛石顆粒的噴撒 在需要噴涂金剛石的金屬基體的表面預(yù)塗敷一薄層無(wú)機(jī)油漆，在油漆層粘連狀
態(tài)下，將36目 300目的磨料級(jí)金剛石以氣流噴撒在涂敷油漆的金屬基體的表面上； 然后涼干或在100 20CrC烘干，獲得粘有金剛石顆粒的金屬基體；
(3) 合金粉末膠性溶液的制備
將粒度為150目 400目的80 97%wt低熔點(diǎn)金屬，3 20%wt的強(qiáng)碳化物形成 元素混合，形成混合粉，并在所得混合粉中加入汽油橡膠稀溶液，成漿狀，攪拌均 勻后，得溶液粉漿，密閉待用；
(4) 合金粉末的噴涂
將步驟(3)所得溶液粉漿，以氣流噴涂于步驟(2)所述粘有金剛石顆粒的金 屬基體的表層，獲得金剛石噴涂件；
(5) 加熱熔融
將步驟(4)所得金剛石噴涂件置于真空度10—2Pa的真空爐中，加熱溫度在粉體 熔點(diǎn)以上，保溫10分鐘，得單層金剛石工具。
一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述步驟(2)中所述無(wú)機(jī)油漆為酚醇清漆。
一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述步驟(3)中所述80 97%wt低熔點(diǎn)金屬 為Cu、 Ag、 Sn、 Ni、 Co中的一種或多種；所述3 20%wt的強(qiáng)碳化物形成元素為T(mén)i、 Zr、 Cr、 Ta、 Nb、 Hf、 V中的一種或多種。
一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述步驟(3)中所述的低熔點(diǎn)金屬為90 97yowt的Cu、 Sn和Ni，它們的重量份比為70 90: 5 20: 1 3;所述的強(qiáng)碳化物 形成元素為3 10。/。wt的Ti。
一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述步驟(3)中所述的低熔點(diǎn)金屬為95 99。/。wt的Ag、 Cu和Co，它們的重量份比為60 80: 30 50: 0.5 2;所述的強(qiáng)碳 化物形成元素為l 5%wt的Cr。
一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述步驟(4)中所述溶液粉漿的噴涂層厚度 為0. 1 1. 5ram。
一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述步驟(5)中所述加熱溫度為800 1100。C。
有益效果
1、 基于金剛石磨粒預(yù)先噴撒并固結(jié)在金屬基體上，金剛石磨粒在工具表面分布疏 密將易于控制，避免了金剛石磨粒重復(fù)工作，大幅度降低金剛石的耗量，降低成本。
2、 金剛石工具中金剛石磨粒的出刃大小，由噴涂的合金粉槳的厚度控制，可以較 容易地制造出適于不同加工條件的金剛石工具。
3、 噴涂的合金粉漿的成份配制十分方便，可以較方便地選用對(duì)金剛石有很強(qiáng)粘結(jié)
力，有適當(dāng)熔融溫度并有不同耐磨性的合金粘合層，本技術(shù)制造的金剛石工具將具 有很高的使用壽命。
下面通過(guò)具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但并不意味著對(duì)本發(fā)明保護(hù)范 圍的限制。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l
一種單層金剛石工具的制備方法，其步驟如下
(1) 金屬基體的制備
根據(jù)所制造的金剛石工具的要求，選定45#鋼做為金屬基體材料，按工具的圖
紙要求機(jī)械加工成型，將需要噴涂金剛石的表面加工至表面粗糙度為Ral.6，并清 理干凈備用；
(2) 金剛石顆粒的噴撒 在需要噴涂金剛石的金屬基體的表面預(yù)塗敷一薄層酚醇清漆，在油漆層粘連狀
態(tài)下，將磨料級(jí)36目金剛石以氣流噴撒在涂敷油漆的金屬基體的表面上，獲得疏 密可控，分布均勻的單層金剛石顆粒排布；然后涼干，金剛石顆粒將較為牢固地粘 在金屬基體上；
(3) 合金粉末膠性溶液的制備
將粒度為150目的低熔點(diǎn)金屬(Cu、 Sn、 Ni)和強(qiáng)碳化物形成元素(Ti)，按比 例配比混合均勻，其配比如下
90y。wt的低熔點(diǎn)金屬，由重量份比是70: 20: 3的Cu、 Sn、 Ni組成； 10%wt的強(qiáng)碳化物形成元素為T(mén)i;
并在上述混合粉中加入汽油橡膠稀溶液，成漿狀，攪拌均勻后，得溶液粉漿， 密閉待用；
(4) 合金粉末的噴涂
將步驟(3)所得溶液粉漿，以氣流噴涂于步驟(2)所述粘有金剛石顆粒的金 屬基體表層，獲得金剛石噴涂件。
這時(shí)具有膠性的金屬合金粉漿將均勻地噴塞進(jìn)金剛石顆粒之間的縫隙中，并十 分均勻地鋪蓋了整個(gè)金剛石層，粉末噴涂層厚度為1.5mrn。
(5) 加熱熔融
將步驟(4)所得金剛石噴涂件置于真空度10—2Pa的真空爐中，加熱溫度1000
°C，保溫10分鐘，基于所用金屬合金對(duì)金剛石及金屬基體均有良好的浸潤(rùn)性，因
為合金溶液有很強(qiáng)表面張力，足以克服本身的重力，使孕育著單層金剛石顆粒的合 金層能均勻地輔展在形狀復(fù)雜的基體表面上。
實(shí)施例2
一種單層金剛石工具的制備方法，其步驟如下
(1) 金屬基體的制備
根據(jù)所制造的金剛石工具的要求，選定9CrSi做為金屬基體材料，按工具的圖 紙要求機(jī)械加工成型，將需要噴涂金剛石的表面加工至表面粗糙度為Ra2.0，并清 理干凈備用；
(2) 金剛石顆粒的噴撒 在需要噴涂金剛石的金屬基體的表面預(yù)塗敷一薄層酚醇清漆，在油漆層粘連狀
態(tài)下，將磨料級(jí)300目金剛石以氣流噴撒在涂敷油漆的金屬基體的表面上，獲得疏 密可控，分布均勻的單層金剛石顆粒排布；然后在100 20(TC烘干，金剛石顆粒將 較為牢固地粘在金屬基體上；
(3) 合金粉末膠性溶液的制備
將粒度為400目的低熔點(diǎn)金屬(Cu、 Sn、 Ni)和強(qiáng)碳化物形成元素(Ti)，按比 例配比混合均勻，其配比如下
970/owt的低熔點(diǎn)金屬，由重量份比是90: 5: l的Cu、 Sn、 Ni組成； 3%wt的強(qiáng)碳化物形成元素為T(mén)i;
并在上述混合粉中加入汽油橡膠稀溶液，成漿狀，攪拌均勻后，得溶液粉漿， 密閉待用；
(4) 合金粉末的噴涂
將步驟(3)所得溶液粉漿，以氣流噴涂于步驟(2)所述粘有金剛石顆粒的金 屬基體表層，獲得金剛石噴涂件。
這時(shí)具有膠性的金屬合金粉漿將均勻地噴塞進(jìn)金剛石顆粒之間的縫隙中，并十 分均勻地鋪蓋了整個(gè)金剛石層，粉末噴涂層厚度為0. lmm 。
(5) 加熱熔融
將步驟(4)所得金剛石噴涂件置于真空度10—2Pa的真空爐中，加熱溫度1100 °C，保溫10分鐘，基于所用金屬合金對(duì)金剛石及金屬基體均有良好的浸潤(rùn)性，因 為合金溶液有很強(qiáng)表面張力，足以克服本身的重力，使孕育著單層金剛石顆粒的合
金層能均勻地輔展在形狀復(fù)雜的基體表面上。 實(shí)施例3
一種單層金剛石工具的制備方法，其步驟如下
(1) 金屬基體的制備
根據(jù)所制造的金剛石工具的要求，選定9CrSi做為金屬基體材料，按工具的圖 紙要求機(jī)械加工成型，將需要噴涂金剛石的表面加工至表面粗糙度為Ra2.0，并清 理干凈備用；
(2) 金剛石顆粒的噴撒 在需要噴涂金剛石的金屬基體的表面預(yù)塗敷一薄層酚醇清漆，在油漆層粘連狀
態(tài)下，將磨料級(jí)300目金剛石以氣流噴撒在涂敷油漆的金屬基體的表面上，獲得疏 密可控，分布均勻的單層金剛石顆粒排布；然后在100 20(TC烘干，金剛石顆粒將 較為牢固地粘在金屬基體上；
(3) 合金粉末膠性溶液的制備
將粒度為400目的低熔點(diǎn)金屬(Ag、 Cu、 Co)和強(qiáng)碳化物形成元素(Cr)，按比 例配比混合均勻，其配比如下
99。/owt的低熔點(diǎn)金屬，由重量份比是80: 30: 0.5的Ag、 Cu、 Co組成； l%wt的強(qiáng)碳化物形成元素為Cr;
并在上述混合粉中加入汽油橡膠稀溶液，成漿狀，攪拌均勻后，得溶液粉漿， 密閉待用；
(4) 合金粉末的噴涂
將步驟(3)所得溶液粉漿，以氣流噴涂于步驟(2)所述粘有金剛石顆粒的金
屬基體表層，獲得金剛石噴涂件。
這時(shí)具有膠性的金屬合金粉漿將均勻地噴塞進(jìn)金剛石顆粒之間的縫隙中，并十
分均勻地鋪蓋了整個(gè)金剛石層，粉末噴涂層厚度為0. lram 。
(5) 加熱熔融
將步驟(4)所得金剛石噴涂件置于真空度10—2Pa的真空爐中，加熱溫度80CTC， 保溫10分鐘，基于所用金屬合金對(duì)金剛石及金屬基體均有良好的浸潤(rùn)性，因?yàn)楹?金溶液有很強(qiáng)表面張力，足以克服本身的重力，使孕育著單層金剛石顆粒的合金層 能均勻地輔展在形狀復(fù)雜的基體表面上。
實(shí)施例4
一種單層金剛石工具的制備方法，其步驟如下
(1) 金屬基體的制備
根據(jù)所制造的金剛石工具的要求，選定軸承鋼做為金屬基體材料，按工具的圖 紙要求機(jī)械加工成型，將需要噴涂金剛石的表面加工至表面粗糙度為Ral.6，并清 理干凈備用；
(2) 金剛石顆粒的噴撒
在需要噴涂金剛石的金屬基體的表面預(yù)塗敷一薄層酚醇清漆，在油漆層粘連狀
態(tài)下，將磨料級(jí)36目金剛石以氣流噴撒在涂敷油漆的金屬基體的表面上，獲得疏
密可控，分布均勻的單層金剛石顆粒排布；然后涼干，金剛石顆粒將較為牢固地粘 在金屬基體上；
(3) 合金粉末膠性溶液的制備
將粒度為150目的低熔點(diǎn)金屬(Ag、 Cu、 Co)和強(qiáng)碳化物形成元素(Cr)，按比
例配比混合均勻，其配比如下
95先wt的低熔點(diǎn)金屬，由重量份比是60: 50: 2的Ag、 Cu、 Co組成； 5%wt的強(qiáng)碳化物形成元素為Cr;
并在上述混合粉中加入汽油橡膠稀溶液，成漿狀，攪拌均勻后，得溶液粉漿， 密閉待用；
(4) 合金粉末的噴涂
將步驟(3)所得溶液粉漿，以氣流噴涂于步驟(2)所述粘有金剛石顆粒的金
屬基體表層，獲得金剛石噴涂件。
這時(shí)具有膠性的金屬合金粉槳將均勻地噴塞進(jìn)金剛石顆粒之間的縫隙中，并十
分均勻地鋪蓋了整個(gè)金剛石層，粉末噴涂層厚度為1. 5ram。
(5) 加熱熔融
將步驟(4)所得金剛石噴涂件置于真空度10—2Pa的真空爐中，加熱溫度900°C， 保溫10分鐘，基于所用金屬合金對(duì)金剛石及金屬基體均有良好的浸潤(rùn)性，因?yàn)楹?金溶液有很強(qiáng)表面張力，足以克服本身的重力，使孕育著單層金剛石顆粒的合金層 能均勻地輔展在形狀復(fù)雜的基體表面上。
實(shí)施例5
一種單層金剛石工具的制備方法，其步驟如下 (1)金屬基體的制備
根據(jù)所制造的金剛石工具的要求，選定9CrSi做為金屬基體材料，按工具的圖 紙要求機(jī)械加工成型，將需要噴涂金剛石的表面加工至表面粗糙度為Ra2.0，并清 理干凈備用；
(2) 金剛石顆粒的噴撒 在需要噴涂金剛石的金屬基體的表面預(yù)塗敷一薄層酚醇清漆，在油漆層粘連狀
態(tài)下，將磨料級(jí)300目金剛石以氣流噴撒在涂敷油漆的金屬基體的表面上，獲得疏 密可控，分布均勻的單層金剛石顆粒排布；然后在100 20(TC烘干，金剛石顆粒將 較為牢固地粘在金屬基體上；
(3) 合金粉末膠性溶液的制備
將粒度為400目的低熔點(diǎn)金屬(Cu、 Sn)和強(qiáng)碳化物形成元素(Ti、 Cr)，按比 例配比混合均勻，其配比如下
低熔點(diǎn)金屬，由85%wt的Cu和10%wt的Sn組成； 強(qiáng)碳化物形成元素，由3%wt的Ti和2%wt的Cr組成；
并在上述混合粉中加入汽油橡膠稀溶液，成漿狀，攪拌均勻后，得溶液粉漿， 密閉待用；
(4) 合金粉末的噴涂
將步驟(3)所得溶液粉漿，以氣流噴涂于步驟(2)所述粘有金剛石顆粒的金
屬基體表層，獲得金剛石噴涂件。
這時(shí)具有膠性的金屬合金粉漿將均勻地噴塞進(jìn)金剛石顆粒之間的縫隙中，并十
分均勻地鋪蓋了整個(gè)金剛石層，粉末噴涂層厚度為0. 5mm 。
(5) 加熱熔融
將步驟(4)所得金剛石噴涂件置于真空度10—2Pa的真空爐中，加熱溫度1000 °C,保溫10分鐘，基于所用金屬合金對(duì)金剛石及金屬基體均有良好的浸潤(rùn)性，因 為合金溶液有很強(qiáng)表面張力，足以克服本身的重力，使孕育著單層金剛石顆粒的合 金層能均勻地輔展在形狀復(fù)雜的基體表面上。
實(shí)施例6
一種單層金剛石工具的制備方法，其步驟如下 (1)金屬基體的制備
根據(jù)所制造的金剛石工具的要求，選定軸承鋼做為金屬基體材料，按工具的圖 紙要求機(jī)械加工成型，將需要噴涂金剛石的表面加工至表面粗糙度為Ral.S，并清
理干凈備用；
(2) 金剛石顆粒的噴撒 在需要噴涂金剛石的金屬基體的表面預(yù)塗敷一薄層酚醇清漆，在油漆層粘連狀
態(tài)下，將磨料級(jí)36目金剛石以氣流噴撒在涂敷油漆的金屬基體的表面上，獲得疏 密可控，分布均勻的單層金剛石顆粒排布；然后涼干，金剛石顆粒將較為牢固地粘 在金屬基體上；
(3) 合金粉末膠性溶液的制備
將粒度為150目的低熔點(diǎn)金屬(Cu)和強(qiáng)碳化物形成元素(Ti)，按比例配比混 合均勻，其配比如下-
95%wt的低熔點(diǎn)金屬Cu; 5%wt的強(qiáng)碳化物形成元素Ti;
并在上述混合粉中加入汽油橡膠稀溶液，成漿狀，攪拌均勻后，得溶液粉漿，
密閉待用；
(4) 合金粉末的噴涂
將步驟(3)所得溶液粉漿，以氣流噴涂于步驟(2)所述粘有金剛石顆粒的金
屬基體表層，獲得金剛石噴涂件。
這時(shí)具有膠性的金屬合金粉漿將均勻地噴塞進(jìn)金剛石顆粒之間的縫隙中，并十
分均勻地鋪蓋了整個(gè)金剛石層，粉末噴涂層厚度為lmm。
(5) 加熱熔融
將步驟(4)所得金剛石噴涂件置于真空度10—2Pa的真空爐中，加熱溫度1100 。C，保溫10分鐘，基于所用金屬合金對(duì)金剛石及金屬基體均有良好的浸潤(rùn)性，因 為合金溶液有很強(qiáng)表面張力，足以克服本身的重力，使孕育著單層金剛石顆粒的合 金層能均勻地輔展在形狀復(fù)雜的基體表面上。
實(shí)施例7
一種單層金剛石工具的制備方法，其步驟如下
(1) 金屬基體的制備
根據(jù)所制造的金剛石工具的要求，選定45^鋼做為金屬基體材料，按工具的圖 紙要求機(jī)械加工成型，將需要噴涂金剛石的表面加工至表面粗糙度為Ral.6，并清 理干凈備用；
(2) 金剛石顆粒的噴撒
在需要噴涂金剛石的金屬基體的表面預(yù)塗敷一薄層酚醇清漆，在油漆層粘連狀 態(tài)下，將磨料級(jí)36目金剛石以氣流噴撒在涂敷油漆的金屬基體的表面上，獲得疏 密可控，分布均勻的單層金剛石顆粒排布；然后涼干，金剛石顆粒將較為牢固地粘 在金屬基體上；
(3) 合金粉末膠性溶液的制備
將粒度為150目的低熔點(diǎn)金屬(Cu、 Sn)和強(qiáng)碳化物形成元素(Cr、 Zr、 Nb)，
按比例配比混合均勻，其配比如下
低熔點(diǎn)金屬，由70%wt的Cu和薦wt的Sn組成； 強(qiáng)碳化物形成元素，由15%wt的Cr、 2%wt的Zr和3%wt的Nb組成； 并在上述混合粉中加入汽油橡膠稀溶液，成槳狀，攪拌均勻后，得溶液粉漿，
密閉待用；
(4) 合金粉末的噴涂
將步驟(3)所得溶液粉漿，以氣流噴涂于步驟(2)所述粘有金剛石顆粒的金
屬基體表層，獲得金剛石噴涂件。
這時(shí)具有膠性的金屬合金粉漿將均勻地噴塞進(jìn)金剛石顆粒之間的縫隙中，并十
分均勻地鋪蓋了整個(gè)金剛石層，粉末噴涂層厚度為0. lmm。
(5) 加熱熔融
將步驟(4)所得金剛石噴涂件置于真空度10—2Pa的真空爐中，加熱溫度1100 。C，保溫10分鐘，基于所用金屬合金對(duì)金剛石及金屬基體均有良好的浸潤(rùn)性，因 為合金溶液有很強(qiáng)表面張力，足以克服本身的重力，使孕育著單層金剛石顆粒的合 金層能均勻地輔展在形狀復(fù)雜的基體表面上。
實(shí)施例8
一種單層金剛石工具的制備方法，其步驟如下-
(1) 金屬基體的制備
根據(jù)所制造的金剛石工具的要求，選定9CrSi做為金屬基體材料，按工具的圖 紙要求機(jī)械加工成型，將需要噴涂金剛石的表面加工至表面粗糙度為Ra2.0，并清 理干凈備用；
(2) 金剛石顆粒的噴撒 在需要噴涂金剛石的金屬基體的表面預(yù)塗敷一薄層酚醇清漆，在油漆層粘連狀
態(tài)下，將磨料級(jí)300目金剛石以氣流噴撒在涂敷油漆的金屬基體的表面上，獲得疏
密可控，分布均勻的單層金剛石顆粒排布；然后在100 20(TC烘干，金剛石顆粒將 較為牢固地粘在金屬基體上；
(3) 合金粉末膠性溶液的制備
將粒度為400目的低熔點(diǎn)金屬(Cu、 Ni)和強(qiáng)碳化物形成元素(Hf、 V)，按比 例配比混合均勻，其配比如下
低熔點(diǎn)金屬，由80%wt的Cu和17%wt的Ni組成； 強(qiáng)碳化物形成元素，由l%wt的Hf和2%wt的V組成；
并在上述混合粉中加入汽油橡膠稀溶液，成漿狀，攪拌均勻后，得溶液粉漿， 密閉待用；
(4) 合金粉末的噴涂
將步驟(3)所得溶液粉漿，以氣流噴涂于步驟(2)所述粘有金剛石顆粒的金
屬基體表層，獲得金剛石噴涂件。
這時(shí)具有膠性的金屬合金粉漿將均勻地噴塞進(jìn)金剛石顆粒之間的縫隙中，并十
分均勻地鋪蓋了整個(gè)金剛石層，粉末噴涂層厚度為1. 5ram 。
(5) 加熱熔融
將步驟(4)所得金剛石噴涂件置于真空度10—2Pa的真空爐中，加熱溫度800°C， 保溫10分鐘，基于所用金屬合金對(duì)金剛石及金屬基體均有良好的浸潤(rùn)性，因?yàn)楹?金溶液有很強(qiáng)表面張力，足以克服本身的重力，使孕育著單層金剛石顆粒的合金層 能均勻地輔展在形狀復(fù)雜的基體表面上。
實(shí)施例9
一種單層金剛石工具的制備方法，其步驟如下
(1) 金屬基體的制備
根據(jù)所制造的金剛石工具的要求，選定軸承鋼做為金屬基體材料，按工具的圖 紙要求機(jī)械加工成型，將需要噴涂金剛石的表面加工至表面粗糙度為Ral.8，并清 理干凈備用；
(2) 金剛石顆粒的噴撒 在需要噴涂金剛石的金屬基體的表面預(yù)塗敷一薄層酚醇清漆，在油漆層粘連狀
態(tài)下，將磨料級(jí)300目金剛石以氣流噴撒在涂敷油漆的金屬基體的表面上，獲得疏 密可控，分布均勻的單層金剛石顆粒排布；然后在100 20(TC烘干，金剛石顆粒將 較為牢固地粘在金屬基體上；
(3) 合金粉末膠性溶液的制備
將粒度為400目的低熔點(diǎn)金屬(Cu)和強(qiáng)碳化物形成元素(Cr、 Ta)，按比例配 比混合均勻，其配比如下
低熔點(diǎn)金屬，由95%wt的Cu組成； 強(qiáng)碳化物形成元素，由4%wt的Cr和l%wt的Ta組成；
并在上述混合粉中加入汽油橡膠稀溶液，成漿狀，攪拌均勻后，得溶液粉漿， 密閉待用；
(4) 合金粉末的噴涂
將步驟(3)所得溶液粉漿，以氣流噴涂于步驟(2)所述粘有金剛石顆粒的金 屬基體表層，獲得金剛石噴涂件。
這時(shí)具有膠性的金屬合金粉槳將均勻地噴塞進(jìn)金剛石顆粒之間的縫隙中，并十 分均勻地鋪蓋了整個(gè)金剛石層，粉末噴涂層厚度為0. 3mm 。
(5) 加熱熔融
將步驟(4)所得金剛石噴涂件置于真空度10—2Pa的真空爐中，加熱溫度900°C， 保溫10分鐘，基于所用金屬合金對(duì)金剛石及金屬基體均有良好的浸潤(rùn)性，因?yàn)楹?金溶液有很強(qiáng)表面張力，足以克服本身的重力，使孕育著單層金剛石顆粒的合金層 能均勻地輔展在形狀復(fù)雜的基體表面上。
試驗(yàn)結(jié)果
由于金剛石顆粒被強(qiáng)力釬焊，金剛石利用率可提高20 30% 。由于金剛石顆粒 分布均勻，避免金剛石顆粒聚集，重復(fù)應(yīng)用，可以節(jié)約金剛石用量15 30%，所以 產(chǎn)品成本將顯著降低，性能明顯提高。
權(quán)利要求
1、一種單層金剛石工具的制備方法，其步驟如下(1)金屬基體的制備選定金屬基體材料，按工具的圖紙要求機(jī)械加工成型，將需要噴涂金剛石的表面加工至表面粗糙度為Ra1.6～2.0，并清理干凈備用；(2)金剛石顆粒的噴撒在需要噴涂金剛石的金屬基體的表面預(yù)塗敷一薄層無(wú)機(jī)油漆，在油漆層粘連狀態(tài)下，將36目～300目的磨料級(jí)金剛石以氣流噴撒在涂敷油漆的金屬基體的表面上；然后涼干或在100～200℃烘干，獲得粘有金剛石顆粒的金屬基體；(3)合金粉末膠性溶液的制備將粒度為150目～400目的80～97％wt低熔點(diǎn)金屬，3～20％wt的強(qiáng)碳化物形成元素混合，形成混合粉，并在所得混合粉中加入汽油橡膠稀溶液，成漿狀，攪拌均勻后，得溶液粉漿，密閉待用；(4)合金粉末的噴涂將步驟(3)所得溶液粉漿，以氣流噴涂于步驟(2)所述粘有金剛石顆粒的金屬基體的表層，獲得金剛石噴涂件；(5)加熱熔融將步驟(4)所得金剛石噴涂件置于真空度10-2Pa的真空爐中，加熱溫度在粉體熔點(diǎn)以上，保溫10分鐘，得單層金剛石工具。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單層金剛石工具的制備方法，其特征在于所述步驟(2) 中所述無(wú)機(jī)油漆為酚醇清漆。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單層金剛石工具的制備方法，其特征在于所述 步驟(3)中所述80 97y。wt低熔點(diǎn)金屬為Cu、 Ag、 Sn、 Ni、 Co中的一種或多種； 所述3 20%wt的強(qiáng)碳化物形成元素為T(mén)i、 Zr、 Cr、 Ta、 Nb、 Hf、 V中的一種或多 種。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的單層金剛石工具的制備方法，其特征在于所述步驟(3) 中所述的低熔點(diǎn)金屬為90 97%wt的Cu、 Sn和Ni,它們的重量份比為70 90: 5 20: 1 3;所述的強(qiáng)碳化物形成元素為3 10%wt的Ti。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的單層金剛石工具的制備方法，其特征在于所述步驟2(3) 中所述的低熔點(diǎn)金屬為95 99%wt的Ag、 Cu和Co，它們的重量份比為60 80: 30 50: 0. 5 2;所述的強(qiáng)碳化物形成元素為l 5%wt的Cr。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的單層金剛石工具的制備方法，其特征在于所述步驟(4) 中所述溶液粉漿的噴涂層厚度為O. 1 1.5mm。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的單層金剛石工具的制備方法，其特征在于所述步驟(5) 中所述加熱溫度為800 1100°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種單層金剛石工具的制備方法，特別涉及一種噴涂焊制造單層金剛石工具的方法，其制備步驟包括金屬基體的制備；金剛石顆粒的噴撒；合金粉末膠性溶液的制備；合金粉末的噴涂；加熱熔融，最終制備得到單層金剛石工具；本發(fā)明的方法可以大幅度降低金剛石的耗量，降低成本，可以較容易地制造出適于不同加工條件的金剛石工具；噴涂的合金粉漿的成份配制十分方便，而且制造的金剛石工具具有很高的使用壽命。
文檔編號(hào)B24D18/00GK101362318SQ20081022350
公開(kāi)日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2008年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月28日
發(fā)明者印紅羽, 彭曉芙, 林增棟 申請(qǐng)人:北京市粉末冶金研究所有限責(zé)任公司