一種金剛石鋸片的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種金剛石鋸片的制備方法，包括使用納米元素粉末和超細(xì)預(yù)合金粉、金剛石粉為原料，經(jīng)混料、熱壓燒結(jié)得到金剛石刀頭，將金剛石刀頭焊接在鋼基體上得到金剛石鋸片。本項(xiàng)目通過優(yōu)化組合納米粉和超細(xì)預(yù)合金粉，將納米粉與超細(xì)預(yù)合金粉的特點(diǎn)綜合在一起，顯著降低燒結(jié)溫度，提高燒結(jié)致密度，增強(qiáng)元素的合金化程度和均勻程度，細(xì)化晶粒尺寸，減少對(duì)金剛石的熱損傷，提高胎體對(duì)金剛石的把持力，從而提高鋸片力學(xué)性能以及鋸片切削性能和使用壽命。
【專利說明】一種金剛石鋸片的制備方法發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種金剛石鋸片的制備方法，屬于超硬材料制造領(lǐng)域。
[0002]發(fā)明背景
[0003]隨著石材行業(yè)的發(fā)展，要求高性能和低成本的金剛石鋸片。但是由于金剛石屬于非金屬，與金屬?zèng)]有很好的親和力，致使金剛石與一般金屬或合金間有很高的界面能，為了提高金剛石工具中金剛石與胎體結(jié)合力，人們通常會(huì)采取表面合金化、表面粗化的方法提高法提高金剛石與胎體機(jī)械鑲嵌力；用氣相沉積法、化學(xué)鍍而后熱處理法、鹽浴法使金剛石與金屬形成化學(xué)鍵結(jié)合。雖然這些方法可以不同程度地提高金剛石工具中金剛石與胎體的結(jié)合力，但還不能徹底解決金剛石工具中金剛石與胎體結(jié)合力不牢的問題。
[0004]此外，金剛石工具的性能在很大程度上取決于胎體的性質(zhì)，因此，有關(guān)胎體粉末的研究受到行業(yè)內(nèi)廣泛的關(guān)注。采用預(yù)合金粉末作為金剛石工具胎體，具有以下優(yōu)點(diǎn):(I)能根據(jù)工作對(duì)象的性能選用不同成分的胎體，提高工具的使用的針對(duì)性；(2)采用預(yù)合金粉末制造的金剛石工具，提高了胎體的致密性和均勻性，從而改善胎體的磨損狀態(tài)；(3)采用預(yù)合金粉末制造的金剛石工具，可以提高胎體對(duì)其包鑲的能力，并且抗沖擊性能較好；(4)預(yù)合金粉末不易氧化，保存方便，并能簡化工具的制造工藝，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。因此，有關(guān)胎體粉末的研究受到行業(yè)內(nèi)廣泛的關(guān)注。預(yù)合金粉末由于其燒結(jié)溫度低，把持性好，鋒利度高、成本低而備受青睞，應(yīng)用也日益擴(kuò)大，成為金剛石工具領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。
[0005]但石材的種類和產(chǎn)地不同，其特性也不盡相同，這就要求金剛石鋸片在切割這些不同的石材時(shí)，同樣表現(xiàn)出優(yōu)異的切割效率和使用壽命。這就需要對(duì)胎體成分進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。因此，不可能將所有用到的胎體配方都制成預(yù)合金粉。實(shí)際使用時(shí)，需要選擇成分近似的預(yù)合金粉再添加元素粉進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0006]粒度為幾微米大小的超細(xì)預(yù)合金粉具有粒度細(xì)小，燒結(jié)活性高，可以較低溫度下燒結(jié)致密化；并且晶粒細(xì)小，胎體綜合性能優(yōu)異。但目前添加的元素粉通常是幾到幾十微米，添加到超細(xì)預(yù)合金粉中，將不能充分發(fā)揮出超細(xì)預(yù)合金粉的優(yōu)勢。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種金剛石鋸片的制備方法，包括使用納米元素粉末和超細(xì)預(yù)合金粉、金剛石粉為原料，經(jīng)混料、熱壓燒結(jié)得到金剛石刀頭，將金剛石刀頭焊接在鋼基體上得到金剛石鋸片，其特征在于納米元素粉末的粒度不大于100納米，超細(xì)預(yù)合金粉為共還原預(yù)合金化粉末，粒度不大于5微米。
[0008]本發(fā)明通過優(yōu)化組合納米粉和超細(xì)預(yù)合金粉，將納米粉與超細(xì)預(yù)合金粉的特點(diǎn)綜合在一起，顯著降低燒結(jié)溫度，提高燒結(jié)致密度，增強(qiáng)元素的合金化程度和均勻程度，細(xì)化晶粒尺寸，減少對(duì)金剛石的熱損傷，提聞胎體對(duì)金剛石的把持力，從而提聞銀片力學(xué)性能以及鋸片切削性能和使用壽命。

【具體實(shí)施方式】
[0009]金剛石鋸片生產(chǎn)過程包括鋼基體加工、混料、熱壓燒結(jié)、焊接等過程，其中燒結(jié)是金剛石鋸片生產(chǎn)中最重要的一道關(guān)鍵工序，燒結(jié)過程的好壞直接影響著金剛石鋸片的刀頭密度、硬度與切削性能。因而提高金屬粉末的燒結(jié)活性，降低胎體的燒結(jié)溫度，減小對(duì)金剛石的損傷，可以提高金剛石鋸片性能。另外，將胎體粉各個(gè)元素需要在燒結(jié)過程中充分合金化，才能發(fā)揮各個(gè)元素的功能。元素粉末顆粒需要在燒結(jié)過程中擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)合金化，因此提前將元素合金化，即使用預(yù)合金粉能夠明顯縮短元素在燒結(jié)時(shí)的擴(kuò)散合金化時(shí)間，同樣會(huì)減少對(duì)金剛石的損傷?？偠灾褂贸?xì)的預(yù)合金粉將能明顯提高金剛石鋸片的綜合性能。
[0010]但為了調(diào)節(jié)胎體的成分，胎體配料時(shí)添加部分元素粉末進(jìn)行調(diào)節(jié)。本發(fā)明使用納米級(jí)元素粉末，將充分利用納米粉末的極高活性和極小的顆粒尺寸，充分降低燒結(jié)溫度，縮短合金化時(shí)間，進(jìn)一步提高金剛石鋸片的切削效率和使用壽命。
[0011]本發(fā)明的金剛石鋸片制備方法，包括使用納米元素粉末和超細(xì)預(yù)合金粉、金剛石粉為原料，經(jīng)混料、熱壓燒結(jié)得到金剛石刀頭，將金剛石刀頭焊接在鋼基體上得到金剛石鋸片，其特征在于納米元素粉末的粒度不大于100納米，超細(xì)預(yù)合金粉為共還原預(yù)合金化粉末，粒度不大于5微米。
[0012]本項(xiàng)目通過優(yōu)化組合納米粉和超細(xì)預(yù)合金粉,將納米粉與超細(xì)預(yù)合金粉的特點(diǎn)綜合在一起，顯著降低燒結(jié)溫度，提高燒結(jié)致密度，增強(qiáng)元素的合金化程度和均勻程度，細(xì)化晶粒尺寸，減少對(duì)金剛石的熱損傷，提聞胎體對(duì)金剛石的把持力，從而提聞銀片力學(xué)性能以及鋸片切削性能和使用壽命。
【權(quán)利要求】
1.一種金剛石鋸片的制備方法，包括使用納米元素粉末和超細(xì)預(yù)合金粉、金剛石粉為原料，經(jīng)混料、熱壓燒結(jié)得到金剛石刀頭，將金剛石刀頭焊接在鋼基體上得到金剛石鋸片，其特征在于納米元素粉末的粒度不大于100納米，超細(xì)預(yù)合金粉為共還原預(yù)合金化粉末，粒度不大于5微米。
【文檔編號(hào)】B22F1/00GK104128606SQ201410414394
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】林濤, 郭志成 申請(qǐng)人:丹陽市德源精密工具有限公司