[发明专利]一种金刚石复合片及其制备方法

摘要

本发明一种高性能金刚石复合片，涉及一种超硬复合材料，所述复合片的基体由下述重量百分比的组分原料制备而成：8wt%～16wt%Co，余量为WC及不可避免的杂质，所述WC粉末的平均粒度范围为1.0μm～4.0μm，基体中的磁饱和控制在70%～85%，所述石复合片通过金刚石与所述基体复合形成。本发明通过将合金基体中的碳含量控制在贫碳水平，表现在合金的磁饱和值控制在70‑85%，低于正常值，在复合阶段，由于基体中的总碳整体偏低，只有在复合过程中，金刚石中的碳向基体中发生迁移后，基体中的碳才达到正常水平。由于基体中的总碳整体偏低，使得基体中的WC晶粒长大受到明显抑制，界面附近WC晶粒异常长大的现象得到明显减少甚至消失。

主权项

1.一种高性能金刚石复合片，所述复合片的基体由下述重量百分比的组分原料制备而成： 8wt%～16wt%Co，余量为WC及不可避免的杂质，其特征在于：所述WC粉末的平均粒度范围为1.0μm ～4.0μm，基体中的磁饱和控制在70%～85%，所述石复合片通过金刚石与所述基体复合形成；所述基体金相组织中除了WC相+粘结相Co外，还存在弥散分布的脱碳相，其成分包括W3Co3C、W4Co2C、W6Co6C中的一种或几种；复合片的基体成分还包括ⅣB至ⅥB族的难熔金属碳化物TaC、NbC、TiC中的一种或几种，占总量的重量百分比为0.2wt%～0.8wt%;按照以下步骤制备：S1、基体混合料制备：Co     8wt%～16wt%WC     余量将按照上述重量百分比的原料投入球磨机中，经球磨—干燥—制粒得到所需混合料；S2、压制成型；S3、烧结：基体合金的烧结温度控制在1380～1460℃，具体的烧结工艺为：先以5～10℃ /min 的升温速率加热到200～450℃，保温30～240min，然后以5～10℃/min 的升温速率升温至1150～1350℃，再保温15～60min，继续以3～8℃/min 的速度升温至上述烧结温度保温40～60min，使合金的磁饱和值控制在70%～85%，最后冷却至室温，得到硬质合金刀片基体；S4、金刚石与基体复合：复合时的合成温度为1300℃～1500℃，合成压力为5.0GPa～7.0GPa，时间为10～30min。