[发明专利]一种整体烧结聚晶金刚石球齿及其制备方法

权利要求书

1.一种整体烧结聚晶金刚石球齿，其特征在于：所述球齿由外部耐磨层（1）和内部抗冲击层（2）组成，外部耐磨层（1）位于内部抗冲击层（2）的外层，外部耐磨层（1）由以下质量分数的原料制成：金刚石微粉70-95%，镍粉1-5%，硅粉1-15%，钴粉3-20%；内部抗冲击层（2）由以下质量分数的原料制成：金刚石微粉40-70%，镍粉1-10%，硅粉5-15%，钴粉10-40%。

2.根据权利要求1所述的整体烧结聚晶金刚石球齿，其特征在于：所述外部耐磨层（1）和内部抗冲击层（2）的金刚石微粉的粒度均为W40-W10。

3.根据权利要求1所述的整体烧结聚晶金刚石球齿，其特征在于：所述外部耐磨层（1）和内部抗冲击层（2）的镍粉的粒径均小于等于300目。

4.根据权利要求1所述的整体烧结聚晶金刚石球齿，其特征在于：所述外部耐磨层（1）和内部抗冲击层（2）的硅粉的粒径均小于等于400目。

5.根据权利要求1所述的整体烧结聚晶金刚石球齿，其特征在于：所述外部耐磨层（1）和内部抗冲击层（2）的钴粉的粒径均小于等于400目。

6.如权利要求1-5任一所述的整体烧结聚晶金刚石球齿的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：

（1）外部耐磨层颗粒：先将镍粉电镀在金刚石微粉表面，再将镀镍的金刚石微粉、硅粉、钴粉混合均匀，加入质量分数为1%的PVA水溶液润湿，造粒，得外部耐磨层颗粒；

（2）内部抗冲击层颗粒：先将镍粉电镀在金刚石微粉表面，再将镀镍的金刚石微粉、硅粉、钴粉混合均匀，加入质量分数为1%的PVA水溶液润湿，造粒，得内部抗冲击层颗粒；

（3）将外部耐磨层颗粒装填入模具中，用压头压实；

（4）再将内部抗冲击层颗粒装填入模具中，用压头压实后拆掉模具得球齿实体；

（5）将上述球齿实体放入真空炉中，在氢气和氩气混合气体环境下，保温1h，温度为650-750℃；

（6）将从真空炉中取出的球齿实体和叶腊石、钢圈组装后，放入六面顶压机中，在压力5-8GPa，温度1100-1500℃烧结3-6min，取出后经过喷砂和外圆加工后，形成整体烧结聚晶金刚石球齿。

7.根据权利要求6所述的整体烧结聚晶金刚石球齿的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中氢气和氩气的体积比为3:7。

8.根据权利要求6所述的整体烧结聚晶金刚石球齿的制备方法，其特征在于：所述外部耐磨层颗粒和内部抗冲击层颗粒的粒径均为0.5-2.0mm。