[发明专利]一种高把持力的镶嵌金刚石工具的制备方法

说明书

本发明提供了一种高把持力的镶嵌金刚石工具的制备方法，包括以下步骤：第一步，金刚石包裹：按配比取钎焊粉、金属粉和硬质材料粉末，混合均匀制成基体，采用金刚石制粒的方法，用混合好的粉料基体包裹金刚石；第二步，预烧结；第三步，制作基础胎体：按配比称取胎体金属粉料混合、制粒，再将胎体与第二步烧制后的金刚石按一定比例称取混合均匀，制粒形成基础胎体；第四步，冷压成型；第五步，烧结。本发明通过包裹层胎体能够获得优良的金刚石把持力，利用基础胎体调整自由度大，可调整获得不影响金刚石的把持力的不同物理性能胎体，最终得到高把持力的金刚石工具，工作时金刚石不易脱落，出刃高，便于提高金刚石工具的切割效率和使用寿命。

技术领域

本发明涉及镶嵌金刚石工具，特别是一种高把持力的镶嵌金刚石工具的制备方法。

背景技术

镶嵌金刚石工具一般是将金刚石镶嵌或孕镶于结合剂胎体（金属、陶瓷或树脂等材料）中构成一定的结构，通过胎体固定支撑（把持）金刚石作用于（切割、磨削）加工对象，其中结合剂胎体与金刚石的结合强度对金刚石工具的性能起着关键作用。高的结合强度使得金刚石在胎体中的把持力较高，工作时金刚石不易脱落，出刃高，能够提高工具的切割效率和使用寿命。

以粉末冶金工艺为基础的烧结金属结合剂镶嵌金刚石工具在广泛应用于石材开采、加工、建筑施工等行业。烧结金属结合剂金刚石工具是将金属粉料与金刚石混合，压制烧结成一定形状的工具或工作单元块。一些胎体重要成分的金属与金刚石的浸润性差，金属热膨胀系数（一般在4×10^-6～23×10^-6/℃）与金刚石（1.2×10^-6～4.5×10^-6/℃）的差异，烧结后导致金刚石把持力差，影响工具性能。虽然通过在金刚石表面镀覆或在胎体中添加与金刚石浸润性好的元素可以一定程度改善浸润性，但是金刚石镀覆的作用效果与胎体匹配性相关，配方调整受限难以适应石材行业复杂的切割对象与工况。使用热膨胀系数与金刚石差异小的金属作为胎体可以减小热膨胀的影响，但热膨胀合适的金属大量添加要么不利于胎体性能，要么成本高，因此是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是，克服现有技术的上述不足，而提供一种便于降低热膨胀的影响，提高把持力，提高金刚石工件结构强度，出刃高，能够提高工具切割效率和使用寿命的高把持力的镶嵌金刚石工具的制备方法。

本发明的技术方案是：一种高把持力的镶嵌金刚石工具的制备方法，包括以下步骤：

第一步，金刚石包裹：按配比取钎焊粉、金属粉和硬质材料粉末，混合均匀制成基体，采用金刚石制粒的方法，用混合好的粉料基体包裹金刚石；

第二步，预烧结：对第一步中包裹后的金刚石进行预烧结，得到烧结后的金刚石；

第三步，制作基础胎体：按配比称取胎体金属粉料混合、制粒，再将胎体与第二步烧制后的金刚石按一定比例称取混合均匀，制粒形成基础胎体；

第四步，冷压成型：将第三步中制成的基础胎体冷压成所需形状的金刚石工具或工作单元节块；

第五步，烧结：将第四步中成型后的工具或工作单元节块进行烧结，制成半成品待用。