一種金剛石刀具及其制備方法、金剛石復(fù)合刀具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于非金屬硬脆材料的切削刀具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金剛石刀具，同時(shí)還涉及一種金剛石刀具的制備方法及使用上述金剛石刀具的金剛石復(fù)合刀具。
【背景技術(shù)】
[0002]金剛石具有極高的硬度、高導(dǎo)熱性和低熱膨脹系數(shù)，是制造切削和磨削工具的最佳材料，應(yīng)用廣泛。采用金剛石制成的金剛石刀具具有高硬度和耐磨性、低摩擦系數(shù)、高彈性模量、高熱導(dǎo)、低熱膨脹系數(shù)，以及與非鐵金屬親和力小等優(yōu)點(diǎn)，可以用于非金屬硬脆材料如石墨、高耐磨材料、復(fù)合材料、高硅鋁合金及其它韌性有色金屬材料的精密加工。但是，金剛石本身既硬又脆，單獨(dú)制作刀具難度大、成本高，必須與其它韌性較好的材料連接制成刀具使用。
[0003]現(xiàn)有的金剛石工具根據(jù)制備工藝的不同可分為電鍍金剛石工具、孕鑲燒結(jié)金剛石工具以及釬焊金剛石工具。電鍍金剛石工具中，金剛石僅能用鎳金屬作機(jī)械包鑲，故易于脫落；在孕鑲燒結(jié)金剛石工具中，金剛石與粉料也很難實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合。釬焊金剛石工具采用金剛石表面金屬化技術(shù)，以活性釬料或鎳基釬料將金剛石焊接在工具胎體(刀體)上，通過強(qiáng)碳化物形成元素或合金，使金剛石與工具胎體(刀體)實(shí)現(xiàn)冶金化學(xué)結(jié)合。但是，上述金剛石工具中金剛石在刀體表面都是隨機(jī)分布的，金剛石的無序排列和不規(guī)則分布，不能充分有效地利用金剛石的切割性能，金剛石刀具的切削效率低、金剛石的利用率低，造成了金剛石資源的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種金剛石刀具，金剛石均勻有序排列，切削效率高。
[0005]本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種金剛石刀具的制備方法。
[0006]本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種使用上述金剛石刀具的金剛石復(fù)合刀具。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0008]—種金剛石刀具，包括刀體，所述刀體上開設(shè)有多條有序排列的切縫，所述切縫中釬焊固定有金剛石顆粒。
[0009]所述切縫的寬度均相同，切縫的寬度一般為0.5?2_。切縫的寬度大于金剛石顆粒的粒徑。
[0010]所述切縫的深度均相同；切縫的深度大于金剛石顆粒的粒徑。
[0011]所述切縫的底部與刀體邊緣保持一定距離。所有切縫的底部與刀體邊緣的距離相等。優(yōu)選的，切縫的底部與刀體邊緣的距離為1.5?5mm。所述切縫的深度一般不超過刀體厚度的3/4。
[0012]所述切縫貫穿刀體前后兩側(cè)面。切縫的底部與刀體上遠(yuǎn)離切削面的一面的距離相等。
[0013]所述切縫平行排列；切縫開設(shè)在刀體的切削面上，切縫與刀體底平面的夾角為20°?80°。優(yōu)選的，切縫與刀體底平面的夾角為35°?45°。
[0014]本發(fā)明的金剛石刀具，一般情況下，切縫開設(shè)在刀體的切削面；當(dāng)切縫與刀體底平面的夾角為20°?80°時(shí)，為保證切縫在刀體內(nèi)部的均勻分布，可在刀體上遠(yuǎn)離切縫傾斜方向的側(cè)面開設(shè)補(bǔ)充切縫；切縫的底部與刀體上靠近切縫的傾斜方向的側(cè)面保持一定距離。
[0015]本發(fā)明的金剛石刀具，刀體上開設(shè)有多條有序排列的切縫，切縫中釬焊固定有金剛石顆粒，利用多條有序排列的切縫實(shí)現(xiàn)了金剛石顆粒在刀體中的三維分布，刀具的切削面上金剛石顆粒的排列情況相比于現(xiàn)有技術(shù)的隨機(jī)排列更均勻有序，提高了刀具的切削性能及切削效率，使刀具使用壽命延長(zhǎng)、耐磨性提高，同時(shí)節(jié)省了原料，降低了生產(chǎn)成本，避免了金剛石的浪費(fèi)；該金剛石刀具切削效率高、使用壽命長(zhǎng)，適用于鋼筋混凝土、石材等材料的切割加工。
[0016]—種上述的金剛石刀具的制備方法，包括下列步驟:
[0017]I)在刀體上開設(shè)切縫，得切縫刀體；
[0018]2)將金剛石顆粒與釬料、混合后填入步驟I)所得切縫刀體的切縫中，得半成品；
[0019]3)將步驟2)所得半成品進(jìn)行加熱釬焊，即得。
[0020]步驟I)中所述開設(shè)切縫是指采用機(jī)加工的方式開設(shè)切縫；優(yōu)選的，采用鋸切的方法在刀體上開設(shè)切縫。
[0021]步驟2)中，所述金剛石顆粒的粒徑為40?100目。
[0022]步驟2)中所述釬料為鎳基釬料、銀基釬料或銅基釬料與相應(yīng)的釬劑混合制成的釬料軟膏。
[0023]所述鎳基釬料、銀基釬料、銅基釬料為100?300目的釬料粉；所述鎳基釬料為BNi2系釬料或BiNi7系釬料；所述銀基釬料為AgCuTi系釬料；所述銅基釬料為CuSnTi系釬料。
[0024]步驟3)中所述加熱釬焊的溫度為750?1100°C。
[0025]本發(fā)明的金剛石刀具的制備方法，是在刀體上開設(shè)切縫，將金剛石顆粒與釬料混合填入切縫后，進(jìn)行加熱釬焊將金剛石顆粒固定在切縫中；制備過程中金剛石顆粒的用量可控，避免了金剛石的浪費(fèi)；不需要特殊的設(shè)備，生產(chǎn)成本低；所得金剛石刀具實(shí)現(xiàn)了金剛石顆粒在刀體中的三維分布，刀具的切削面上金剛石顆粒的排列情況相比于現(xiàn)有技術(shù)的隨機(jī)排列更均勻有序，提高了刀具的切削性能及切削效率；該制備方法工藝簡(jiǎn)單，操作方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0026]—種金剛石復(fù)合刀具，包括基體，所述基體上焊接有權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的金剛石刀具。
[0027]所述基體為圓盤形，基體的周面上間隔開設(shè)有貫穿基體上下兩端面的排肩槽，基體的周面上在相鄰排肩槽之間焊接有所述的金剛石刀具。
[0028]本發(fā)明的金剛石復(fù)合刀具，包括基體和焊接在基體上的金剛石刀具，金剛石刀具是用于切割的主要部件，基體對(duì)金剛石起支撐所用，同時(shí)在使用時(shí)用于安裝；采用本發(fā)明的切削效率高、使用壽命長(zhǎng)的金剛石刀具制成的金剛石復(fù)合刀具，改善了復(fù)合刀具的切割性能，降低了生產(chǎn)成本，具有制作過程簡(jiǎn)單、切割效率高、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0029]圖1為實(shí)施例1的金剛石刀具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為圖1