[发明专利]一种自蔓延制备金刚石节块工具的方法

摘要

一种自蔓延制备金刚石节块工具的方法，选用经球磨充分混匀的金属粉末，各组分摩尔比例含量为：Ni：40-70%；Al：10-30%；Cr：5-20%；Ti：5-25%；Co：0-5%；稀土Ce合金：05-1%，将金属粉末与浓度为20-100%的金刚石均匀混合，再用模具压制成型，得到节块压块，经恒温处理后，利用激光诱导节块压块发生自蔓延反应制备得金刚石节块，将节块修磨、加工、装配组合得到各种类型的金刚石工具。本发明选区加热、反应速度快，制备的金刚石节块，胎体机械性能优异，金刚石表面形成具有优良的化学冶金结合性的碳化物过渡层，对磨料的把持力高，节块的使用寿命长，生产效率高。

主权项

一种自蔓延制备金刚石节块工具的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）选用平均粒径≤38微米的Ni‑Al‑Cr‑Ti‑Co‑Ce金属粉末，各组分摩尔比例分别为：Ni：40‑70%；Al：10‑30%；Cr：5‑20%；Ti：5‑25%；Co：0‑5%；稀土Ce合金：0.05‑1%，磨料为金刚石，金刚石浓度为20‑100%（即单位体积所含金刚石磨料的重量,参见GB/T6409.1‑94），将金属粉末按一定比例在球磨机中均匀混合6‑36小时，得到混合均匀的金属粉末混合料；（2）将步骤（1）得到的金属粉末混合料与一定浓度的金刚石磨料在混料机中混匀4‑24小时，得到节块混合料；（3）将步骤（2）得到的节块混合料根据金刚石工具形状，在模具中压制成型（例如扇形、齿形或圆柱形等形状），压制过程保压5‑30分钟，得到节块压块；（4）将步骤（3）得到的节块压块放置于80‑120℃恒温箱中，保温1‑3小时，去除节块压块中的水分和相关气体成分，将恒温处理后的节块压块置于真空自蔓延反应容器的工作台上，调整节块压块的位置使激光光斑能够加热覆盖到整个节块，封闭反应容器，抽真空直至真空度达到≤10‑2Pa，用激光覆盖加热节块压块，调整激光引燃功率，节块压块引燃自蔓延反应后，停止激光加热，节块压块依靠自身反应放出的热量来维持反应继续进行，直至合成金刚石节块；（5）将步骤（4）得到的金刚石节块经过修磨、加工，通过诸如钎焊等相关的连接技术装配组合成相应金刚石工具。