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专利号: 2018112160940
申请人: 陕西理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 冶金;黑色或有色金属合金;合金或有色金属的处理
更新日期:2024-03-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种金刚石-立方氮化硼复合刀具材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)将人造金刚石表面化学镀铬得到镀铬金刚石粉,将立方氮化硼表面化学镀镍得到镀镍立方氮化硼粉;

2)取镀铬金刚石粉、铜粉、铁粉及锡粉混合制粒得到金刚石混合粉粒,再取镀镍立方氮化硼粉、氮化铝粉及氮化钛粉混合制粒得到立方氮化硼混合粉粒;

3)将立方氮化硼混合粉粒装入真空热处理炉中进行热处理;

4)将金刚石混合粉粒与热处理后的立方氮化硼混合粉粒混合均匀,然后置于热压烧结炉中烧结,最终得到金刚石-立方氮化硼复合刀具材料。

2.如权利要求1所述的金刚石-立方氮化硼复合刀具材料的制备方法,其特征在于,步骤1)中,化学镀经过酸煮、敏化和化学镀三步处理,酸煮处理用浓硝酸82℃~93℃酸煮;敏化处理采用的敏化液为0.5mol/L~1.1mol/L氯化亚锡盐酸溶液;化学镀处理采用的化学镀液为0.3mol/L~0.7mol/L氯化铬混合溶液和0.6mol/L~1.0mol/L硝酸镍混合溶液。

3.如权利要求1所述的金刚石-立方氮化硼复合刀具材料的制备方法,其特征在于,步骤2)中,镀铬金刚石粉、铜粉、铁粉、锡粉的质量百分比为(2.3~2.7):(59.1~63.4):(31.2~35.5):(3.1~5.2)。

4.如权利要求1所述的金刚石-立方氮化硼复合刀具材料的制备方法,其特征在于,步骤2)中,镀镍立方氮化硼粉、氮化铝粉、氮化钛粉的质量百分比为(2.2~2.9):(78.8~

82.6):(15.2~18.3)。

5.如权利要求1所述的金刚石-立方氮化硼复合刀具材料的制备方法,其特征在于,步骤2)中,采用搅拌制粒机进行制粒,搅拌制粒机转速220~290转/分。

6.如权利要求1所述的金刚石-立方氮化硼复合刀具材料的制备方法,其特征在于,步骤2)中,制粒过程加入成球剂,成球剂为聚乙烯醇水溶液。

7.如权利要求1所述金刚石-立方氮化硼复合刀具材料的制备方法,其特征在于,步骤

3)中,立方氮化硼混合粉粒的热处理温度为1100℃~1200℃,时间36min~54min。

8.如权利要求1所述的金刚石-立方氮化硼复合刀具材料的制备方法,其特征在于,步骤4)中,金刚石混合粉粒与立方氮化硼混合粉粒混合设备为三维涡流混料机,转速50转/分,时间35min~45min。

9.如权利要求1所述的金刚石-立方氮化硼复合刀具材料的制备方法,其特征在于,步骤4)中,烧结过程的模具为组片式石墨模具,烧结温度760℃~830℃,压力25MPa。

10.如权利要求1至9任意一项所述的金刚石-立方氮化硼复合刀具材料的制备方法,其特征在于,制得的金刚石-立方氮化硼复合刀具材料具有微梯度结构,刀具材料的断裂韧性大于等于25.4J·cm2抗弯强度大于等于1200:1,显微硬度大于等于7540MPa。