超硬切削刀具材料制备方法

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传统上用作切削工具或耐磨工具的立方氮化硼烧结体含有TiN、TiC、Co等烧结剂或结合剂。烧结体是将立方氮化硼粉末与烧结剂或结合剂在4~5GPa的压力下烧结而成。烧结体中含有约10~40%的结合剂，结合剂对烧结体强度、耐热性和热扩散有很大影响，在高速切削中，尤其是黑色材料的切削中，切削刃容易出现裂纹和缺陷，这会缩短工具的使用寿命。为了解决这个问题，一种结合立方氮化硼、纤锌矿氮化硼、陶瓷和金属的超硬材料应运而生。一种立方氮化硼、纤锌矿氮化硼和金刚石超硬材料，包括多晶层和硬质合金，硬质合金层上烧结多晶层，硬质合金层的主要成分为碳化钨和钴，碳化物的钴含量 ，总重量的3-30%由纤锌矿氮化硼多晶层金刚石和立方氮化硼组成。
超硬刀具材料的制备步骤如下
(1)制备纤锌矿氮化硼微粉(粒度gΙΟμπ)和金刚石微粉(粒度=20μm)；
(2)将两者混合后放入不熔化、不破碎的高压高温容器中；
(3)将圆片或碳化钨粉放入步骤(2)的容器中。将圆片或粉状碳化钨压制在混合粉末上，烧结成硬质合金层，为后续的工具制作做准备；
(4)将高温高压容器置于高压设备中，升压至6GPa以上，升温至1400℃以上；
(5)保持步骤(4)的压力和温度10-30min；
(6)降低压力，停止加热，使设备温度达到0~25℃，压力达到标准大气压；
(7)从高压设备中取出容器，取出包裹在烧结体表面的容器，得到立方氮化硼、纤锌矿氮化硼和金刚石的超硬材料。
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