CN101892412A - 一种立方氮化硼/碳化钛复合烧结刀具材料及其制备方法 - Google Patents

一种立方氮化硼/碳化钛复合烧结刀具材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101892412A
CN101892412A CN 201010207321 CN201010207321A CN101892412A CN 101892412 A CN101892412 A CN 101892412A CN 201010207321 CN201010207321 CN 201010207321 CN 201010207321 A CN201010207321 A CN 201010207321A CN 101892412 A CN101892412 A CN 101892412A
Authority
CN
China
Prior art keywords
granularity
cutter material
boron nitride
cubic boron
titanium carbide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 201010207321
Other languages
English (en)
Other versions
CN101892412B (zh
Inventor
刘书锋
李启泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZHENGZHOU BERLT HARD MATERIALS CO Ltd
Original Assignee
ZHENGZHOU BERLT HARD MATERIALS CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZHENGZHOU BERLT HARD MATERIALS CO Ltd filed Critical ZHENGZHOU BERLT HARD MATERIALS CO Ltd
Priority to CN2010102073210A priority Critical patent/CN101892412B/zh
Publication of CN101892412A publication Critical patent/CN101892412A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101892412B publication Critical patent/CN101892412B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Abstract

一种立方氮化硼/碳化钛复合烧结刀具材料，该刀具材料主要由下述重量份的原料烧结制成：粒度1～20μm的立方氮化硼微晶40～70，粒度1～4μm的碳化钛微晶30～50，粒度1～3μm的硅粉0.05～0.5，粒度300目以细的碳粉0.05～0.5，粒度1～3μm的碳化钨粉0.1～2，粒度2～10μm的铝粉1～10。本发明的刀具材料硬度HV5500～6500、抗弯强度1000-1500MPa，采用本发明的刀具材料制作的刀具应用于齿轮淬火之后的加工，可以在线速度300米左右的条件下使用，加工效率是传统刀具的1.5倍以上，使用寿命是传统刀具的2倍以上。

Description

一种立方氮化硼/碳化钛复合烧结刀具材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高硬技术材料技术领域，具体涉及一种立方氮化硼/碳化钛复合烧结刀具材料及其制备方法。
背景技术
目前用于刀具一般采用硬质合金材料作为刀具材料，这种材料硬度及耐磨性能较差，易发生磨损，致使刀具使用寿命短。尤其是在齿轮加工行业，对刀具材料的耐磨性及硬度要求更高。因此，开发一种硬度高、耐磨性能好、机械性能优良、性能价格比合理的刀具材料势在必行。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种立方氮化硼/碳化钛复合烧结刀具材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的立方氮化硼/碳化钛复合烧结刀具材料，该刀具材料主要由下述重量份的原料烧结制成：
粒度1～20μm的立方氮化硼微晶    40～70
粒度1～4μm的碳化钛微晶    30～50
粒度1～3μm的硅粉    0.05～0.5
粒度300目以细的的碳粉    0.05～0.5
粒度1～3μm的碳化钨粉    0.1～2
粒度2～10μm的铝粉    1～10。
本发明的立方氮化硼/碳化钛复合烧结刀具材料，该刀具材料的烧结原料还含有0.1～1重量份的粒度为2～10μm的钴粉。
本发明的立方氮化硼/碳化钛复合烧结刀具材料的制备方法，包括熟料制备、坯料制备和坯料加工过程，坯料制备包括组装工艺和烧结工艺组成，其烧结工艺为：压强5～6GPa，温度1400～1650℃，烧结时间1～6min，保温时间2～3min。
所述的熟料制备是指称取各主要成分和添加剂成分，在常用的混料机里，经过10～30个小时混合均匀，制成熟料。
本发明的组装工艺中熟料可以放置在经过处理的硬质合金的洁净表面上，和硬质合金一起装入模具中，制成CBN-TiC复合烧结密实体和硬质合金的复合体坯料。也可以仅把熟料装入模具中，制成CBN-TiC复合烧结密实体坯料。
本发明的刀具材料硬度HV5500--6500、抗弯强度1000-1500Mpa，采用本发明的刀具材料制作的刀具应用于齿轮淬火之后的加工，可以在线速度300米左右的条件下使用，加工效率是传统刀具的1.5倍以上，使用寿命是传统刀具(陶瓷刀具，硬质合金涂层刀具)的2倍以上。
附图说明
图1是本发明实施例1中的组装示意图；
图2是本发明实施2中的组装示意图。
图中：1-导电钢碗；2-钛片或钼片；3-碳片；4-碳管；5-熟料；6-叶腊石方块；7-叶腊石填充料；8-硬质合金。
具体实施方式
实施例1
立方氮化硼/碳化钛复合烧结刀具材料，该刀具材料由下述重量份的原料烧结制成：
粒度1～20μm的立方氮化硼微晶    40～70
粒度1～4μm的碳化钛微晶    30～50
粒度1～3μm的硅粉    0.05～0.5
粒度300目以细的的碳粉    0.05～0.5
粒度1～3μm的碳化钨粉    0.1～2
粒度2～10μm的铝粉    1～10。
其制备方法如下：
(1)熟料制备：按上述比例称取个主要成分和添加剂成分，在常用的混料机里，经过10～30个小时混合均匀，制成熟料。
(2)组装：将熟料放置在经过处理的硬质合金的洁净表面上，和硬质合金一起装入模具中，制成CBN-TiC复合烧结密实体和硬质合金的复合体坯料，熟料在模具中的装填方式如图2。
(3)烧结：坯料在超高压的条件下烧结完成，烧结条件：压强5～6GPa，温度1400～1650℃，烧结时间1～6分钟，保温时间2～3分钟。
(4)坯料的加工：采用上述方式制备的坯料，经过切割，磨削，抛光，可以制成各种规格的金属切削刀具，用于切削加工各类硬度45HRC以上的硬钢。
实施例2
立方氮化硼/碳化钛复合烧结刀具材料，该刀具材料由下述重量份的原料烧结制成：
粒度1～20μm的立方氮化硼微晶    40
粒度1～4μm的碳化钛微晶    50
粒度1～3μm的硅粉    0.05
粒度300目以细的的碳粉    0.5
粒度1～3μm的碳化钨粉    2
粒度2～10μm的铝粉1。
其制备方法如下：
(1)熟料制备：按上述比例称取个主要成分和添加剂成分，在常用的混料机里，经过10～30个小时混合均匀，制成熟料。
(2)组装：将熟料放置在经过处理的硬质合金的洁净表面上，和硬质合金一起装入模具中，制成CBN-TiC复合烧结密实体和硬质合金的复合体坯料，熟料在模具中的装填方式如图2。
(3)烧结：坯料在超高压的条件下烧结完成，烧结条件：压强5GPa，温度1400℃，烧结时间6分钟，保温时间3分钟。
(4)坯料的加工：采用上述方式制备的坯料，经过切割，磨削，抛光，可以制成各种规格的金属切削刀具，用于切削加工各类硬度45HRC以上的硬钢。
实施例3
立方氮化硼/碳化钛复合烧结刀具材料，该刀具材料由下述重量份的原料烧结制成：
粒度1～20μm的立方氮化硼微晶    45
粒度1～4μm的碳化钛微晶    45
粒度1～3μm的硅粉    0.1
粒度300目以细的的碳粉    0.2
粒度1～3μm的碳化钨粉    1.5
粒度2～10μm的铝粉    5。
其制备方法如下：
(1)熟料制备：按上述比例称取个主要成分和添加剂成分，在常用的混料机里，经过10～30个小时混合均匀，制成熟料。
(2)组装：将熟料放置在经过处理的硬质合金的洁净表面上，和硬质合金一起装入模具中，制成CBN-TiC复合烧结密实体和硬质合金的复合体坯料，熟料在模具中的装填方式如图2。
(3)烧结：坯料在超高压的条件下烧结完成，烧结条件：压强5.5GPa，温度1500℃，烧结时间4分钟，保温时间2.5分钟。
(4)坯料的加工：采用上述方式制备的坯料，经过切割，磨削，抛光，可以制成各种规格的金属切削刀具，用于切削加工各类硬度45HRC以上的硬钢。
实施例4
立方氮化硼/碳化钛复合烧结刀具材料，该刀具材料由下述重量份的原料烧结制成：
粒度1～20μm的立方氮化硼微晶    50
粒度1～4μm的碳化钛微晶    30
粒度1～3μm的硅粉    0.2
粒度300目以细的的碳粉    0.4
粒度1～3μm的碳化钨粉    1
粒度2～10μm的铝粉，3
粒度为2～10μm的钴粉0.1。
其制备方法如下：
(1)熟料制备：按上述比例称取个主要成分和添加剂成分，在常用的混料机里，经过10～30个小时混合均匀，制成熟料。
(2)组装：将熟料装入模具中，制成CBN-TiC复合烧结密实体和硬质合金的复合体坯料，熟料在模具中的装填方式如图1。
(3)烧结：坯料在超高压的条件下烧结完成，烧结条件：压强6GPa，温度1600℃，烧结时间2分钟，保温时间2分钟。
(4)坯料的加工：采用上述方式制备的坯料，经过切割，磨削，抛光，可以制成各种规格的金属切削刀具，用于切削加工各类硬度45HRC以上的硬钢。
实施例5
立方氮化硼/碳化钛复合烧结刀具材料，该刀具材料由下述重量份的原料烧结制成：
粒度1～20μm的立方氮化硼微晶    60
粒度1～4μm的碳化钛微晶    35
粒度1～3μm的硅粉    0.3
粒度300目以细的的碳粉    0.1
粒度1～3μm的碳化钨粉    0.5
粒度2～10μm的铝粉    8
粒度为2～10μm的钴粉    0.5。
其制备方法如下：
(1)熟料制备：按上述比例称取个主要成分和添加剂成分，在常用的混料机里，经过10～30个小时混合均匀，制成熟料。
(2)组装：将熟料装入模具中，制成CBN-TiC复合烧结密实体和硬质合金的复合体坯料，熟料在模具中的装填方式如图1。
(3)烧结：坯料在超高压的条件下烧结完成，烧结条件：压强6GPa，温度1650，烧结时间1分钟，保温时间2分钟。
(4)坯料的加工：采用上述方式制备的坯料，经过切割，磨削，抛光，可以制成各种规格的金属切削刀具，用于切削加工各类硬度45HRC以上的硬钢。
实施例6
立方氮化硼/碳化钛复合烧结刀具材料，该刀具材料由下述重量份的原料烧结制成：
粒度1～20μm的立方氮化硼微晶    70
粒度1～4μm的碳化钛微晶    40
粒度1～3μm的硅粉    0.5
粒度300目以细的的碳粉    0.05
粒度1～3μm的碳化钨粉    0.1
粒度2～10μm的铝粉    10
粒度为2～10μm的钴粉    1。
其制备方法如下：
(1)熟料制备：按上述比例称取个主要成分和添加剂成分，在常用的混料机里，经过10～30个小时混合均匀，制成熟料。
(2)组装：将熟料放置在经过处理的硬质合金的洁净表面上，和硬质合金一起装入模具中，制成CBN-TiC复合烧结密实体和硬质合金的复合体坯料，熟料在模具中的装填方式如图2。
(3)烧结：坯料在超高压的条件下烧结完成，烧结条件：压强5.5GPa，温度1450，烧结时间5分钟，保温时间2.5分钟。
(4)坯料的加工：采用上述方式制备的坯料，经过切割，磨削，抛光，可以制成各种规格的金属切削刀具，用于切削加工各类硬度45HRC以上的硬钢。

Claims (3)

1.一种立方氮化硼/碳化钛复合烧结刀具材料，其特征在于：该刀具材料主要由下述重量份的原料烧结制成：
粒度1～20μm的立方氮化硼微晶    40～70
粒度1～4μm的碳化钛微晶    30～50
粒度1～3μm的硅粉    0.05～0.5
粒度300目以细的的碳粉    0.05～0.5
粒度1～3μm的碳化钨粉    0.1～2
粒度2～10μm的铝粉    1～10。
2.根据权利要求1所述的立方氮化硼/碳化钛复合烧结刀具材料，其特征在于：该刀具材料的烧结原料还含有0.1～1重量份的粒度为2～10μm的钴粉。
3.权利要求1所述的立方氮化硼/碳化钛复合烧结刀具材料的制备方法，包括熟料制备、坯料制备和坯料加工过程，其特征在于：坯料制备包括组装工艺和烧结工艺组成，其烧结工艺为：压强5～6GPa，温度1400～1650℃，烧结时间1～6min，保温时间2～3min。
CN2010102073210A 2010-06-23 2010-06-23 一种立方氮化硼/碳化钛复合烧结刀具材料及其制备方法 Active CN101892412B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102073210A CN101892412B (zh) 2010-06-23 2010-06-23 一种立方氮化硼/碳化钛复合烧结刀具材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102073210A CN101892412B (zh) 2010-06-23 2010-06-23 一种立方氮化硼/碳化钛复合烧结刀具材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101892412A true CN101892412A (zh) 2010-11-24
CN101892412B CN101892412B (zh) 2012-05-23

Family

ID=43101755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010102073210A Active CN101892412B (zh) 2010-06-23 2010-06-23 一种立方氮化硼/碳化钛复合烧结刀具材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101892412B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103752221A (zh) * 2014-01-21 2014-04-30 中国地质大学（北京） 一种含有增强芯的聚晶金刚石超硬耐磨材料的制备方法
CN105063455A (zh) * 2015-08-24 2015-11-18 珠海市钜鑫科技开发有限公司 一种含有立方氮化硼、陶瓷、金属的切削刀具材料及其制备方法
WO2016109775A1 (en) * 2014-12-31 2016-07-07 Diamond Innovations, Inc. Polycrystalline cubic boron nitride (pcbn) comprising microcrystalline cubic boron nitride (cbn) and method of making
CN106077584A (zh) * 2016-06-23 2016-11-09 奇男子五金制品（浙江）有限公司 超硬耐磨复合刀片的制备方法
CN106756599A (zh) * 2016-12-28 2017-05-31 长沙市萨普新材料有限公司 cBN‑高速钢复合材料及cBN‑高速钢复合材料的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60169533A (ja) * 1985-01-21 1985-09-03 Toshiba Tungaloy Co Ltd 高硬度焼結体の製造方法
CN1190424A (zh) * 1995-05-15 1998-08-12 史密斯国际公司 多晶立方氮化硼切削刀具
US20050187093A1 (en) * 2004-02-20 2005-08-25 Mchale James M.Jr. Sintered compact
CN1662334A (zh) * 2002-04-19 2005-08-31 三菱麻铁里亚尔株式会社 立方晶氮化硼基超高压烧结材料制切削刀片
CN100387549C (zh) * 2004-11-22 2008-05-14 刘书锋 整体多晶立方氮化硼超高压烧结密实体刀具及其制造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60169533A (ja) * 1985-01-21 1985-09-03 Toshiba Tungaloy Co Ltd 高硬度焼結体の製造方法
CN1190424A (zh) * 1995-05-15 1998-08-12 史密斯国际公司 多晶立方氮化硼切削刀具
CN1662334A (zh) * 2002-04-19 2005-08-31 三菱麻铁里亚尔株式会社 立方晶氮化硼基超高压烧结材料制切削刀片
US20050187093A1 (en) * 2004-02-20 2005-08-25 Mchale James M.Jr. Sintered compact
CN100387549C (zh) * 2004-11-22 2008-05-14 刘书锋 整体多晶立方氮化硼超高压烧结密实体刀具及其制造方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103752221A (zh) * 2014-01-21 2014-04-30 中国地质大学（北京） 一种含有增强芯的聚晶金刚石超硬耐磨材料的制备方法
CN103752221B (zh) * 2014-01-21 2015-12-09 中国地质大学（北京） 一种含有增强芯的聚晶金刚石超硬耐磨材料的制备方法
WO2016109775A1 (en) * 2014-12-31 2016-07-07 Diamond Innovations, Inc. Polycrystalline cubic boron nitride (pcbn) comprising microcrystalline cubic boron nitride (cbn) and method of making
CN107207365A (zh) * 2014-12-31 2017-09-26 戴蒙得创新股份有限公司 包含微晶立方氮化硼(cbn)的多晶立方氮化硼(pcbn)及其制备方法
CN105063455A (zh) * 2015-08-24 2015-11-18 珠海市钜鑫科技开发有限公司 一种含有立方氮化硼、陶瓷、金属的切削刀具材料及其制备方法
CN106077584A (zh) * 2016-06-23 2016-11-09 奇男子五金制品（浙江）有限公司 超硬耐磨复合刀片的制备方法
CN106077584B (zh) * 2016-06-23 2018-10-09 奇男子五金制品（浙江）有限公司 超硬耐磨复合刀片的制备方法
CN106756599A (zh) * 2016-12-28 2017-05-31 长沙市萨普新材料有限公司 cBN‑高速钢复合材料及cBN‑高速钢复合材料的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101892412B (zh) 2012-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104293291B (zh) 一种超硬复合磨料及其制备方法
CN100509700C (zh) 用于机械加工化学反应性材料的烧结坯
CN101892412B (zh) 一种立方氮化硼/碳化钛复合烧结刀具材料及其制备方法
CN102505090B (zh) 一种高韧性聚晶立方氮化硼复合片的制备方法
CN104400614A (zh) 一种混合式超硬磨料珩磨油石
CN104907942A (zh) 锯齿双面凹u锋利型混凝土激光焊接切割片的制备方法
CN104907947B (zh) 连接金属法兰的金刚石切磨片
EP3166907B1 (en) Cubic boron nitride composite material, method of using it, method of making it and tool comprising it
KR20040085004A (ko) 메탈본드 휠
CN105420581A (zh) 一种陶瓷金属材料
KR20080077148A (ko) 다금속 분말 및 그로부터 생산된 소결 컴포넌트
CN103551996B (zh) 一种陶瓷基金刚石磨块及制备方法
CN101403066B (zh) 四元p类硬质合金
CN103243252B (zh) 一种粘结相的碳化钨硬质合金及其制备方法
CN106553134A (zh) 一种新型砂轮及其制备方法
CN101121254A (zh) 一种金属结合剂金刚石工具及其制备方法
CN102029298B (zh) Al2O3/TiC陶瓷拉拔模具及其制造方法
CN101758465A (zh) 一种用于蓝宝石、水晶切割的金刚石超薄切片配方及生产工艺
JPS63145726A (ja) 切削工具用立方晶窒化硼素基超高圧焼結材料の製造法
CN106590529A (zh) 一种复合耐磨磨料及其应用
CN102321837B (zh) 一种高硬度刀具用复合材料及制备方法
CN101758214A (zh) 一种用于铁氧体切割的金刚石超薄切片配方及生产工艺
CN101758212A (zh) 一种用于硬质合金切割的金刚石超薄切片配方及生产工艺
JP2009102709A (ja) 積層構造型超硬合金とその製造方法および前記超硬合金により形成された工具
CN101758443A (zh) 一种用于陶瓷基板切割的金刚石超薄切片配方及生产工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant