[发明专利]一种微纳米粉体改性活性钎料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种微纳米粉体改性活性钎料及其制备方法，属于钎焊材料技术领域。其中钎料的重量份数为80–99份，微纳米粉体1–10份，微纳米粉体均匀吸附在钎料表面，用微纳米粉体改性的活性钎料制备的金刚石工具，其表面金刚石蚀坑数量、金刚石表面或周围的微裂纹数量大大减少，钎料合金层强度损失小，金刚石的力学性能提高8％以上，工具的加工性能得到提升，能够避免高温钎焊对金刚石造成的热损伤、Cu–Sn–Ti合金钎料较严重流淌导致钎料层厚度不均等问题，以提高钎焊金刚石工具的加工效率与使用寿命。本发明提供的微纳米粉体改性的活性钎料能减少高温钎焊对金刚石造成的热损伤，同时具有钎料合金层强度损失小等特点，适合于制作高性能金刚石工具。

技术领域

本发明属于钎焊金刚石工具材料，具体涉及一种微纳米粉体改性活性钎料及其制备方法。

背景技术

钎焊金刚石工具由于活性钎料与金刚石能产生化学冶金反应而具备强的结合力，金刚石出露高度能达到自身高度的50％～70％，因而具有对磨料把持强度高、容屑空间大、磨削效率高、磨削比能低等特点，在难加工材料高效、重负荷加工中已显示出传统金刚石工具无法比拟的优异性能。

目前，制备钎焊金刚石工具常用的钎料主要有Ni–Cr合金或Cu–Sn–Ti合金钎料。随着钎焊金刚石工具的逐步推广应用，在使用过程中也暴露出一些问题。例如，Ni–Cr合金高温钎焊会对金刚石造成较大的热损伤，主要表现为金刚石表面发生石墨化、表面呈现较多蚀坑、表面或周围出现微裂纹等。不同粒径的粉体，高温钎焊过程中Cu–Sn–Ti合金钎料较严重流淌导致钎料层厚度不均，钎料层较薄会导致对金刚石磨料把持强度弱，钎料层较厚会导致金刚石磨料被包覆难以出露，这都大大限制了钎焊金刚石工具加工性能的进一步提高。

发明内容

本发明提供一种微纳米粉体改性活性钎料及其制备方法，其目的是能有效解决上述如Ni–Cr合金高温钎焊对金刚石造成的热损伤、Cu–Sn–Ti合金钎料较严重流淌导致钎料层厚度不均等问题，以提高钎焊金刚石工具的加工效率与使用寿命。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种微纳米粉体改性活性钎料，按照质量份数计：包括钎料本体80–99份，微纳米粉体1–10份。

进一步的，钎料本体和微纳米粉体的纯度均大于等于99.9％，钎料本体粒度为50-100目。

进一步的，微纳米粉体采用缺陷石墨烯时取1–2份；微纳米粉体采用Cu–Ce合金时取5–10份，微纳米粉体采用TiC粉时取4-8份，微纳米粉体采用缺陷石墨烯与Cu–Ce合金两者的复合粉体取1–10份。

进一步的，钎料本体采用Ni–Cr合金钎料或Cu–Sn–Ti合金钎料。

一种微纳米粉体改性的活性钎料制备方法，包括以下步骤：

步骤1)、按照质量份数计取钎料本体80–99份和微纳米粉体1–10份；

步骤2)、将微纳米粉体进行球磨使其粒径小于20μm；

步骤3)、采用溶剂将球磨后的微纳米粉体完全分散溶解得到混合液A；

步骤4)、将混合液A在分散剂溶液中混合均匀，然后加入钎料本体进行充分混合均匀后烘干，即可得到微纳米粉体改性的活性钎料。

进一步的，微纳米粉体采用缺陷石墨烯时取1–2份；微纳米粉体采用Cu–Ce合金时取5–10份，微纳米粉体采用TiC粉时取4-8份，微纳米粉体采用缺陷石墨烯与Cu–Ce合金两者的复合粉体取1–10份；钎料本体采用Ni–Cr合金钎料或Cu–Sn–Ti合金钎料。

进一步的，微纳米粉体采用缺陷石墨烯时，球磨后使其粒径小于20μm，缺陷石墨烯50％以上面积出现结构缺陷；微纳米粉体采用Cu–Ce合金时，球磨后使其粒径小于10μm；微纳米粉体采用TiC粉时，球磨后使其粒径小于20μm。