[发明专利]超硬材料制品的钢基体金属结合剂

摘要

本发明是一种超硬材料制品的钢基体金属结合剂，属超硬材料制品的结合剂，其特征是：先将钢基体加热到红塑狀态即加热温度在700度—980度，然后以高速的冲压或轧制的方法将超硬材料的颗粒如金刚石或CBN的颗粒挤压到呈塑性状态的钢基体的表层中，在钢基体冷却后，依靠钢基体本身的收缩力，将挤压入钢基体的表层中的超硬材料的颗粒紧紧地包夹住，使钢基体的表层形成超硬材料层，且此超硬材料层的厚度可以通过反复加热钢基体和反复挤压超硬材料来实现，在使用中，该超硬材料层与钢基体共同承担切削、磨削的功能，不仅耐磨，使用寿命长，而且污染少、成本低。

主权项

一种超硬材料制品的钢基体金属结合剂，包括钢基体和超硬材料，此钢基体为65Mn钢、45#钢或其他钢种，按照超硬材料制品的设计来选定钢种，此钢基体用于切削、磨削或增设耐磨层，此超硬材料主要为金刚石、CBN及其聚晶体和Wc，其特征是：先将所述的钢基体加热到红塑狀态即加热温度在700度—980度，然后用高速冲压或轧制的方法将超硬材料的颗粒如金刚石或CBN的颗粒挤压到呈塑性状态的钢基体的表层中，在所述的钢基体冷却后，依靠钢基体材质本身的收缩力，将挤压入钢基体的表层中的超硬材料的颗粒紧紧地包夹住，使所述的钢基体的表层形成超硬材料层，且此超硬材料层的厚度能通过多次即反复加热钢基体和多次即反复挤压超硬材料的颗粒来实现；本超硬材料制品的钢基体金属结合剂的制造工艺流程如下：1、根椐超硬材料制品的设计要求，选择钢基体材质并将此钢基体加工成所需的形狀；2、根椐超硬材料制品的设计要求，选择超硬材料的型号：即选择超硬材料的抗压强度，且此超硬材料颗粒的形状、粒径均按照设计来选择；3、选择加热设备及加热方式：加热设备为通用的高温廂式炉、中频感应加热和高频感应加热，采用通用的电阻加热、燃气喷射燃烧加热的加热方式；4、选择冲压或轧制設备：采用通用的固定台式压力机即冲床、液压压力机以及为超硬材料制品专门设计的热轧机；5、将选择的超硬材料的颗粒粘结在用胶带纸制作的传送带上, 再将此胶带纸粘结在冲压模具的上下模上或热轧机的上下轧辊的表层上，或直接用胶水将选择的超硬材料的颗粒粘结在上下模上，且根椐超硬材料制品的设计需要，单向或双向地粘结所选择的超硬材料的颗粒，即在上下模上或在上下轧辊的表层上单向或同时粘结此超硬材料的颗粒，此超硬材料颗粒的排列密度由超硬材料制品的设计浓度所决定；6、加热：利用所选择的加热设备及加热方式，将所选择的钢基体加热到红塑狀态，即加热至700度—980度，且此加热温度的控制采用通用的测温仪如热电偶、远红外测温仪来测控；7、 将加热到红塑狀态即达到加热温度700度—980度的钢基体送进所选择的设备的上下模或上下轧辊之间, 进行冲压或轧制, 使钢基体塑性变形，并将所选择的超硬材料颗粒挤压进钢基体的表层内，此时，冲压、轧制的钢基体的温度不能低于700度，否则所选择的超硬材料颗粒会破碎而挤压不进钢基体的表层内，同时，在冲压时，必须保证钢基体的塑性变形量，此冲压进钢基体表层内的超硬材料颗粒的体积会使同体积的钢基体材质向四周延伸， 因此不能在封闭的上下冲模腔内冲压。