專利名稱：一種特種金剛石工具刀頭配方及制備方法
一種特種金剛石工具刀頭配方及制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于刀具技術(shù)領(lǐng)域，涉及粉未冶金中的金剛石工具刀頭配方及生產(chǎn)工藝， 特別涉及一種特種金剛石工具刀頭配方及制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有金剛石工具刀齒配方種類煩多，大體分為陶瓷類金剛石工具，石材類金剛石工具，混凝土類金剛石工具?，F(xiàn)有金剛石工具刀頭配方主要采用多種單質(zhì)金屬粉未的混合， 如，銅粉，鐵粉，錫粉，鎳粉，鋅粉，碳化鎢粉，鉻粉，鈦粉，或采用預(yù)合金粉未如銅鐵合金，銅鋅合金與單質(zhì)金屬粉未的混合。混合后加入金剛石攪拌均勻，放入熱壓燒結(jié)機內(nèi)，通過高溫高壓成形，所生產(chǎn)的金剛石刀頭，由于各金屬粉未混合后難以實現(xiàn)充分完全混合均勻，加上混合后的金屬粉未燒結(jié)溫度范圍較窄及合金胎體對燒結(jié)溫度的均勻性要求較高，現(xiàn)有熱壓燒結(jié)機很難實現(xiàn)讓一?？虻暮辖鸬额^受熱均勻，再加上合金粉未對金剛石的把持力量不夠，導(dǎo)致金剛石工具刀頭鉆切不鋒利，而且不耐磨。如CN200920102324. 0，公開了一種金剛石工具刀頭，包括與基體連接的過渡層和由金剛石與金屬粉制成的混合粉燒結(jié)而成的切削工作層，過渡層由鋼材尤其是中、低碳鋼材料和中、低碳合金鋼材料加工而成。分層型的如本發(fā)明人發(fā)明的201120202837. 6，公開一種分層金剛石工具刀頭，包括三層或三層以上胎體層，且所述胎體層從兩邊到中間的金剛石溶度逐漸減弱。本發(fā)明的分層金剛石工具刀頭在切割的過程中不會形成圓口，而是形成凹型或始終保持平面，從而達到減少切割面積，提高金剛石工具切割速度和使用壽命的效果。因此現(xiàn)有技術(shù)還有待完善。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明采用一種單質(zhì)金屬鈷粉，并把金剛石表面鍍上鈦粉，通過熱壓燒結(jié)形成高品質(zhì)金剛石工具刀頭，從而提供一種特種金剛石工具刀頭配方及制備方法。有效提高金剛石刀頭胎體對金剛石的把持力，達到提高金剛石工具鋒利度和耐磨度的效果。
本發(fā)明的設(shè)計方案之一是一種特種金剛石工具刀頭配方，由以下重量百分比的物質(zhì)組成鍍鈦金剛石8-10%，鈷粉92-90%，其中鍍鈦金剛石中金剛石占99. 7-99. 8%,鈦粉占O. 2-0. 3%。
本發(fā)明的設(shè)計方案之二是一種特種金剛石工具刀頭的制備方法第一步把250— 300目的粗鈷粉和小鋼球一起放在三維混料機內(nèi)混合攪拌25— 35分鐘，讓鈷粉恢復(fù)真空包裝前的松散狀態(tài)；第二步把金剛石進行鍍鈦處理；把金剛石按80-85%，鈦粉按20-15%，在真空條件下加溫到780-800度進行反應(yīng)，處理后的鍍鈦金剛石中金剛石占99. 7-99. 8%,鈦粉占 O. 2-0. 3% ；第三步把鍍鈦金剛石與純鈷粉按重量比鍍鈦金剛石占8-10%，鈷粉占92-90%均勻混第四步用三維混料機把加入的鍍鈦金剛石與鈷粉充分攪拌混合30-45分鐘；第五步把混合好的料用冷壓機冷壓成形；冷壓在常溫下，使用80-100KN的壓力進行壓制；第六步把冷壓好的片裝塊裝進鐵?？蛑校缓笥谜婵諢釅簾Y(jié)機，進行熱壓成形；熱壓最高溫度為820度，最大壓力200KN，保溫保壓1-3分鐘；第七步把熱壓成形的刀頭進行表面噴砂處理處包裝；所述百分比為重量百分比。
由于金屬鈷粉對金剛石有很好的包裹效果，加上把金剛石表面鍍上鈦粉，熱壓燒結(jié)過程中金屬鈷和金屬鈦能形成合金，有效提高鈷基胎體對金剛石的包裹效果，由于采用單質(zhì)金屬鈷粉，有效解決各種金屬粉未混合不均勻現(xiàn)象，另外鈷粉的燒結(jié)溫度比合金粉燒結(jié)溫度寬泛，大大提高了生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。
本發(fā)明強調(diào)金剛石要進行鍍鈦處理，使用80KW的真空熱壓燒結(jié)機，在820度的溫度下，用200KN的壓力，對純鈷粉胎體保溫保壓燒結(jié)2分鐘。由于鈷是金屬中與碳相容性最好的金屬之一，鈷溶液對碳的潤濕角為50-70度能夠潤濕金剛石和石墨，鈷與金剛石的粘著功比銅高10多倍，所以鈷是粘結(jié)金剛石的最好胎體材料之一。
本發(fā)明操作簡單效果顯著，發(fā)明人對幾十種金屬粉未進行過反復(fù)實驗，上百種不同金屬粉未之間的比例搭配，結(jié)果發(fā)現(xiàn)純鈷粉對金剛石的包裹效果好，這種純鈷粉胎體生產(chǎn)的金剛石刀頭經(jīng)實驗檢測其若氏硬度達到95-98，胎體抗彎為1211. 9MPa.對金剛石的把持力明顯高于傳統(tǒng)單質(zhì)金屬粉未或多種金屬混合粉未胎體對金剛石的把持力，有效提高金剛石的利用率，提高了金剛石工具的鋒利度和耐磨度。


圖I為本發(fā)明實施例I的工藝流程圖。
具體實施方式
本發(fā)明通過下面的實施例可以對本發(fā)明作進一步的描述，然而，本發(fā)明的范圍并不限于下述實施例。
實施例I第一步把300目的粗鈷粉和小鋼球一起放在三維混料機內(nèi)混合攪拌30分鐘，讓鈷粉恢復(fù)真空包裝前的松散狀態(tài)；第二步把金剛石進行鍍鈦處理；把金剛石按85%，鈦粉按15%，在真空條件下加溫到800 度進行反應(yīng)，處理后的鍍鈦金剛石中金剛石占99. 7%,鈦粉占O. 3% ；第三步把鍍鈦金剛石與純鈷粉按重量比鍍鈦金剛石占10%，鈷粉占90%均勻混合； 第四步用三維混料機把加入的鍍鈦金剛石與鈷粉充分攪拌混合30分鐘；第五步把混合好的料用冷壓機冷壓成形；冷壓在常溫下，使用100KN的壓力進行壓制； 第六步把冷壓好的片裝塊裝進鐵?？蛑?，然后用真空熱壓燒結(jié)機，進行熱壓成形；熱壓最高溫度為820度，最大壓力200KN，保溫保壓I分鐘；第七步把熱壓成形的刀頭進行表面噴砂處理處包裝。
實施例2目的粗鈷粉和小鋼球一起放在三維混料機內(nèi)混合攪拌35分鐘，讓鈷粉恢復(fù)真空包裝前的松散狀態(tài)；第二步把金剛石進行鍍鈦處理；把金剛石按80%，鈦粉按20%，在真空條件下加溫到780 度進行反應(yīng)，處理后的鍍鈦金剛石中金剛石占99. 8%,鈦粉占O. 2% ；第三步把鍍鈦金剛石與純鈷粉按重量比鍍鈦金剛石占8%，鈷粉占92%均勻混合； 第四步用三維混料機把加入的鍍鈦金剛石與鈷粉充分攪拌混合45分鐘；第五步把混合好的料用冷壓機冷壓成形；冷壓在常溫下，使用80KN的壓力進行壓制； 第六步把冷壓好的片裝塊裝進鐵?？蛑?，然后用真空熱壓燒結(jié)機，進行熱壓成形；熱壓最高溫度為820度，最大壓力200KN，保溫保壓3分鐘；第七步把熱壓成形的刀頭進行表面噴砂處理處包裝。
權(quán)利要求
1.一種特種金剛石工具刀頭配方，其特征在于配方由以下重量百分比的物質(zhì)組成鍍鈦金剛石8-10%，鈷粉92-90%，其中鍍鈦金剛石中金剛石占99. 7-99. 8%,鈦粉占0. 2-0. 3%。
2.一種特種金剛石工具刀頭的制備方法，其特征在于制備方法如下 第一步把250— 300目的粗鈷粉和小鋼球一起放在三維混料機內(nèi)混合攪拌25— 35分鐘，讓鈷粉恢復(fù)真空包裝前的松散狀態(tài)； 第二步把金剛石進行鍍鈦處理；把金剛石按80-85%，鈦粉按20-15%，在真空條件下加溫到780-800度進行反應(yīng)，處理后的鍍鈦金剛石中金剛石占99. 7-99. 8%,鈦粉占0.2-0. 3% ； 第三步把鍍鈦金剛石與純鈷粉按重量比鍍鈦金剛石占8-10%，鈷粉占92-90%均勻混合； 第四步用三維混料機把加入的鍍鈦金剛石與鈷粉充分攪拌混合30-45分鐘； 第五步把混合好的料用冷壓機冷壓成形；冷壓在常溫下，使用80-100KN的壓力進行壓制； 第六步把冷壓好的片裝塊裝進鐵模框中，然后用真空熱壓燒結(jié)機，進行熱壓成形；熱壓最高溫度為820度，最大壓力200KN，保溫保壓1-3分鐘； 第七步把熱壓成形的刀頭進行表面噴砂處理處包裝； 所述百分比為重量百分比。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種特種金剛石工具刀頭配方及制備方法，其特征在于制備方法如下先把250—300目的粗鈷粉恢復(fù)松散狀態(tài)；再把金剛石進行鍍鈦處理；把金剛石按80-85%，鈦粉按20-15%，在真空條件下加溫到780-800度進行反應(yīng)，處理后的鍍鈦金剛石中金剛石占99.7-99.8%,鈦粉占0.2-0.3%；再將鍍鈦金剛石占8-10%，鈷粉占92-90%均勻混合；用三維混料機充分攪拌混合30-45分鐘；在在常溫下，使用80-100KN的壓力進行壓制；然后用真空熱壓燒結(jié)機，進行熱壓成形；熱壓最高溫度為820度，最大壓力200KN，保溫保壓1-3分鐘；本發(fā)明經(jīng)實驗檢測其若氏硬度達到95-98，胎體抗彎為1211.9MPa.對金剛石的把持力明顯高于傳統(tǒng)單質(zhì)金屬粉未或多種金屬混合粉未胎體對金剛石的把持力，有效提高金剛石的利用率和金剛石工具的鋒利度和耐磨度。
文檔編號B22F3/16GK102974818SQ20121055339
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者王海龍 申請人:江西堅德實業(yè)有限公司