一種聚晶立方氮化硼刀具材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚晶立方氮化硼刀具材料及其制備方法，聚晶立方氮化硼刀具材料是由以下重量份的組分制成：立方氮化硼微粉45～70份，金屬粉6～20份，氮化物與碳化物10～50份，所述立方氮化硼微粉的粒徑不大于3.5μm，把上述原料采用粉體材料化學、物理凈化、高能球磨、無蠟制粒工藝、冷壓成形初坯，采用六面頂壓機超高壓高溫燒結制備成細粒度聚晶立方氮化硼刀具材料，具有高耐磨性和足夠韌性。
【專利說明】一種聚晶立方氮化硼刀具材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及切削和銑削加工使用超硬復合材料刀具的制備【技術領域】，具體涉及一種細粒度聚晶立方氮化硼刀具材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]金剛石是世界上已知最硬的材料，立方氮化硼類似金剛石結構，其硬度僅次于金剛石，金剛石和立方氮化硼統(tǒng)稱為超硬材料。超硬材料廣泛應用于鋸切工具、磨削工具、鉆進工具和切削刀具。
[0003]金剛石高溫容易氧化，特別是與鐵系元素親和性好，不適合用于鐵系元素黑色金屬加工。立方氮化硼熱穩(wěn)定性優(yōu)于人造金剛石，在高溫下仍能保持足夠高的力學性能和硬度，具有很好的紅硬性；立方氮化硼結構穩(wěn)定，具有高的抗氧化能力，化學穩(wěn)定性好，與金剛石相比尤其好在立方氮化硼在高達1100~1300°C的溫度下也不與鐵族元素起化學反應，因此立方氮化硼特別適合于加工黑色金屬材料。聚晶立方氮化硼是由立方氮化硼單晶，可以加入粘結劑，也可以在不加任何粘結劑的條件下，經超高壓高溫燒結制得的。聚晶立方氮化硼具有立方氮化硼的大部分性能，克服了立方氮化硼單晶的晶面方向性解理的缺點。
[0004]聚晶立方氮化硼還具有以下特殊性能:(1)高硬度。(2)高耐磨性。(3)高化學惰性。(4)高熱穩(wěn)定性。聚晶立方氮化硼的耐熱性可以達到1400°C,比金剛石刀具(700~SOO0C )高得多，經使用證明1100°c以上的切削溫度仍能維持高鋒利的切削性能，適合于干、濕式切削。(5)高導熱性。(6)低摩擦系數(shù)。(7)高速切削特性和高加工精度。由于聚晶立方氮化硼具有高硬度、高耐磨性、高的傳熱效率以及優(yōu)異的高溫性能等，可以認為，聚晶立方氮化硼刀具是迄今世界上最能滿足高速、高效、精密的首選切削工具。
[0005]例如汽車上的零配件有幾千個，其中缸套是內燃機的重要零件之一，由于缸套的工作性質要求，它具有較高的耐磨性和力學性能。因此，汽缸套大多采用硼鑄鐵材料、離心鑄造工藝方法制成，并要求基體上片狀石墨分布形態(tài)為A型石墨。材料的力學性能和耐磨性的提高給加工帶來了難度，屬于難加工材料。采用硬質合金刀具不但光潔度達不到要求，而且刀具的壽命極低。目前硼鑄鐵汽缸套主要采用PcBN(Polycrystalline Cubic BoronNitride)刀具進行濕式車削代替磨削，但由于加工粗糙度、刀具壽命和切削速度的要求，對PcBN刀具是一種挑戰(zhàn)，粗粒度的PcBN刀具很難符合要求。
[0006]在機械制造業(yè)，越來越多的廠家利用PCBN刀具實現(xiàn)以車代磨，以銑代磨工藝來制造零件，尤其是對淬硬鋼的加工。以前的加工工藝一般首先零件毛坯要經過退火，然后粗加工，留出一定的余量，再淬火(調質)后采用磨削工藝實現(xiàn)零件的最終尺寸。如果采用PCBN刀具，毛坯淬火(調質)后，粗、精車或銑一道工序完成，大大提高了生產效率。同時減少了磨削帶來的污泥和其他工業(yè)廢物，如冷卻液產生的廢水和廢氣，這是因為PCBN刀具在加工淬硬鋼時不使用冷卻液，采用干式加工。此種加工工藝，無論是對加工環(huán)境，還是加工成本，以及對幫助改變全球變暖都是有利的。但是，由于加工淬硬鋼，刀具切削刃口區(qū)域要承受較大的切削壓力，刀具容易產生微崩刃而失效，故刀具的使用壽命是不穩(wěn)定的。[0007]因此，人們使用聚晶立方氮化硼作為刀具材料，重點關注的是聚晶立方氮化硼刀具的強度和耐磨性，在保障耐磨性的同時兼具足夠的沖擊韌性。
[0008]英國Element Six公司公開的專利W02004040029，采用各種碳化物和氮化物的混合物形成一種復雜的核分散于基體中，基體中包有超硬材料立方氮化硼和金剛石，以及結合劑，經高壓高溫合成具有一種蜂窩狀結構的聚晶立方氮化硼，具有優(yōu)良的強度和斷裂韌性。
[0009]中國專利201010615047.0公開了一種聚晶立方氮化硼復合片用的粉末狀粘結劑，包含有TiN、AIN、Si3N4, Co和SiO2,能增強復合片的抗沖擊性能。中國專利CN201010542237.4還公開了一種表面鍍鎳Si3N4晶須增韌聚晶立方氮化硼復合片的制備方法，采用Si3N4晶須及表面鍍覆納米鎳的Si3N4晶須的引入來增加聚晶立方氮化硼復合片的韌性，提高了刀具的耐沖擊性能，從而實現(xiàn)其長時間的連續(xù)車削，提高刀具的實用壽命和企業(yè)的生產效率。
[0010]以上專利只是從增強韌性的角度出發(fā)的，未充分考慮聚晶立方氮化硼的耐磨性。再者，聚晶立方氮化硼復合片的韌性主要是靠硬質合金底襯來提供的。本發(fā)明采用的是無硬質合金底襯PcBN，經我們研究發(fā)現(xiàn)PcBN的耐磨性與CBN粒度有如下的關系:當cBN粒度為2.8μ m時，PcBN的切削耐用度(耐磨性)達到最大值,大于或小于2.8 μ m時PcBN的切削耐用度是遞減的；小于2.8μπι時PcBN的切削耐用度遞減的速率更大。因此，細粒度的(2.8 μ m左右)PcBN綜合了其耐磨性和韌性，高速精加工具有最好的綜合使用性能。但細粒度的粉體有著高的表面能，混料和燒結困難。

【發(fā)明內容】

[0011]本發(fā)明所要解決的技術問題是針對【背景技術】中存在問題而提供一種具有高耐磨性和足夠韌性的聚晶立方氮化硼刀具材料及其制備方法。
[0012]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案:
一種聚晶立方氮化硼刀具材料，它是由以下重量份的組分制成:立方氮化硼微粉45~70份，金屬粉6~20份，氮化物與碳化物10~50份，所述立方氮化硼微粉的粒徑不大于
3.5 μ m0
[0013]所述金屬粉為Co粉、Al粉、Ti粉中的至少一種。
[0014]所述氮化物與碳化物為氮化鈦、氮化鋁、碳化鈦、碳化鎢、碳化鉿、中的至少一種。
[0015]所述的氮化物與碳化物是氮碳化鈦。
[0016]所述氮化物與碳化物的純度都大于99%，氮化物與碳化物的重量份比為
0.3~10.5:1，氮化物與碳化物的粒徑為10~20 μ m。
[0017]一種聚晶立方氮化硼刀具材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)把立方氮化硼微粉、金屬微粉、氮化物與碳化物分別經過化學酸堿處理、物理真空處理方法，去除原料的水、氧和其它雜質；
(2)把步驟(1)中處理后的立方氮化硼微粉、金屬微粉、氮化物與碳化物進行高能球磨，混合均勻；
(3)把步驟⑵得到的粉末加入 粉末總量0.3%的濕潤劑，浸潤24h后進行壓實、破碎，壓實、破碎反復2-3次，然后過篩制成粒徑大于10 μ m的大顆粒粉末；(4)把步驟(3)得到的大顆粒粉末壓制成塊體，可以是圓柱、三角柱、六邊形柱、四方柱，把塊體在500°C的條件下真空干燥l(Tl5h。
[0018](5)把步驟(4)干燥后的塊體裝入石墨模具內，把石墨模具裝入葉臘石腔體，再依次把導電鋼圈和金屬片裝入葉臘石腔體，裝配成合成塊放入120°C烘箱中干燥0.5~2h，再通過超高壓高溫燒結，制成聚晶立方氮化硼刀具材料。
[0019]所述步驟(2)高能球磨的條件為球磨機轉速300r/min,混合時間為10~30h。
[0020]所述步驟(5)超高壓高溫燒結的具體條件是采用六面頂壓機設備進行合成，壓力為4.8~5.5GPa，溫度1400~1500°C，合成時間2~35min。
[0021]所述步驟(3)中加入的濕潤劑為乙醇或丙酮。
[0022]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明充分利用細顆粒立方氮化硼制備的PcBN具有最佳的耐磨性和低的機械零件表面加工粗糙度的特性，采用粉體材料化學、物理凈化、高能球磨、無蠟制粒工藝、冷壓成形初坯，采用六面頂壓機超高壓高溫燒結制備了細粒度聚晶立方氮化硼刀具材料。制備的聚晶立方氮化硼聚晶在沒有硬質合金基體材料的前提下，也具有斷裂韌性好、抗沖擊性能高。制成的刀具用于以下的材料，如各種(硼)鑄鐵、淬硬鋼、高溫合金、高鈷硬質合金、表面噴涂材料、黑色粉末燒結金屬等高硬度、耐磨等難以用普通刀具進行加工的工件材料。本發(fā)明聚晶立方氮化硼特別適合于高速切削加工，如銑刀切削HT250速度1600~2000m/min ;車削硼鑄鐵速度200~300m/min ;切削高溫合金速度60~80 m/min ;車削淬硬鋼速度150~300m/min。在實現(xiàn)高速切削加工時，應充分綜合考慮切削深度和進給量的參數(shù)選擇。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為實施例1平均粒度為2.8 μ m的PcBN刀片。
[0024]圖2為實施例1聚晶立方氮化硼刀具材料的掃描照片。
[0025]圖3為實施例2平均粒度為2.2 μ m的PcBN刀片。
[0026]圖4為實施例2聚晶立方氮化硼刀具材料的掃描照片 圖5為實施例3平均粒度為2.8 μ m的PcBN刀片。
[0027]圖6為實施例3聚晶立方氮化硼刀具材料的掃描照片。
【具體實施方式】
[0028]實施例1
聚晶立方氮化硼刀具材料的制備方法:選擇粒徑為3.5 μ m的立方氮化硼微粉為原料，立方氮化硼微粉占原料微粉的質量分數(shù)比是60% ;粘結劑金屬粉和氮化鈦、碳化鎢占原料微粉的質量分數(shù)比是40%，其中氮化鈦、碳化鎢的質量比為10.5:1，鈷粉的含量不大于總質量分數(shù)得3%，鋁粉的含量不大于總質量分數(shù)得7%。上述原料微粉分別經過化學酸堿處理、物理真空處理方法，去除原料的雜質，表面鈍化物、污染物和氧化物。
[0029]把上述原料微粉按設定比例在高能球磨機內進行混合,球磨機轉速300r/min,混合時間設定為10h，測得粉體材料的平均粒度為2.8 μ m，將粉末加入0.3%的濕潤劑，浸潤24h后進行壓實、破碎，壓實、破碎反復2-3次，然后過篩制成粒徑大于10 μ m的大顆粒粉末，最后壓制成所需形狀的試塊，并于500°C的條件下真空干燥10h，將干燥后的試塊放進石墨模具，把石墨模具裝入葉臘石腔體，再依次把導電鋼圈和金屬片裝入葉臘石腔體，裝配成合成塊放入120°C烘箱中干燥0.5h，再通過超高壓高溫燒結，制成聚晶立方氮化硼刀具材料。燒結的具體條件是采用六面頂壓機設備進行合成，壓力為5.0GPa，溫度1450 °C，合成時間10分鐘。
[0030]上述方法制備得到的聚晶立方氮化硼刀具材料顯微硬度為HV3100，抗彎強度為831MPa，主要用于淬硬鋼的加工。
[0031]實施例2
聚晶立方氮化硼刀具材料的制備方法:選擇粒徑為3.5 μ m的立方氮化硼微粉為原料，立方氮化硼微粉占原料微粉的質量分數(shù)比是70% ;粘結劑金屬粉和碳化鈦、碳化鎢占原料微粉的質量分數(shù)比是30%，其中碳化鈦、碳化鎢的質量比為10.5:1，鈷粉的含量不大于總質量分數(shù)得3%，鋁粉的含量不大于總質量分數(shù)得7%。上述原料微粉分別經過化學酸堿處理、物理真空處理方法，去除原料的雜質，表面鈍化物、污染物和氧化物。
[0032]把上述原料微粉按設定比例在高能球磨機內進行混合,球磨機轉速300r/min,混合時間設定為10h，測得粉體材料的平均粒度為2.2 μ m，將粉末加入0.3%的濕潤劑，浸潤24h后進行壓實、破碎，壓實、破碎反復2-3次，然后過篩制成粒徑大于10 μ m的大顆粒粉末，最后壓制成所需形狀的試塊。
[0033]將壓制成型的試塊放進石墨模具，最后裝入葉臘石腔體，封頭，裝配成合成塊放入120°C烘箱中干燥lh，再通過超高壓高溫燒結在一起形成PcBN聚晶。燒結的具體條件是采用六面頂壓機設備進行合成，壓力為5.0GPa,溫度1450 °C ,合成時間10分鐘。
[0034]上述方法制備得到的聚晶立方氮化硼刀具材料顯微硬度為HV3300，抗彎強度為805MPa，主要用于硼鑄鐵的加工。
[0035]實施例3
聚晶立方氮化硼刀具材料的制備方法:選擇平均粒徑為2.5 μ m的立方氮化硼混合微粉為原料，立方氮化硼微粉占原料微粉的質量分數(shù)比是50% ;粘結劑金屬粉和碳化鈦、氮化鈦占原料微粉的質量分數(shù)比是50%，其中碳化鈦與氮化鈦的質量比為3:1，鈷粉的含量不大于總質量分數(shù)得3%，鋁粉的含量不大于總質量分數(shù)得7%。上述原料微粉分別經過化學酸堿處理、物理真空處理方法，去除原料的雜質,表面鈍化物、污染物和氧化物。
[0036]把上述原料微粉按設定比例在高能球磨機內進行混合,球磨機轉速300r/min,混合時間設定為24h，測得粉體材料的平均粒度為2.8 μ m，將粉末加入0.3%的濕潤劑，浸潤24h后進行壓實、破碎，壓實、破碎反復2-3次，然后過篩制成粒徑大于10 μ m的大顆粒粉末，最后壓制成所需形狀的試塊。
[0037]將壓制成型的試塊放進石墨模具，最后裝入葉臘石腔體，封頭，裝配成合成塊放入120°C烘箱中干燥2h，再通過超高壓高溫燒結在一起形成PcBN聚晶。燒結的具體條件是采用六面頂壓機設備進行合成，壓力為5.0GPa,溫度1450 °C ,合成時間10分鐘。
[0038]上述方法制備得到的聚晶立方氮化硼刀具材料顯微硬度為HV3120，抗彎強度為887MPa。刀具材料適合加工的材料廣。
[0039]實施例4
一種聚晶立方氮化硼刀具材料，它是由以下重量份的組分制成:粒徑為2.5μπι的立方氮化硼微粉45份，金屬鈷粉20份，粒徑為10 μ m的氮化鈦與碳化鈦35份，其中氮化鈦與碳化鈦的重量份比為5:1。
[0040]一種聚晶立方氮化硼刀具材料的制備方法，步驟如下:
(1)把立方氮化硼微粉、金屬鈷粉、氮化鈦與碳化鈦分別經過化學酸堿處理、物理真空處理方法，去除原料的水、氧和其它雜質；
(2)把步驟(1)中處理后的立方氮化硼微粉、金屬鈷粉、氮化鈦與碳化鈦進行高能球磨，球磨機轉速300r/min，混合時間為10h，混合均勻；
(3)把步驟(2)得到的粉末加入粉末總量0.3%的乙醇，浸潤24h后進行壓實、破碎，壓實、破碎反復2-3次，然后過篩制成粒徑大于10 μ m的大顆粒粉末；
(4)把步驟(3)得到的大顆粒粉末壓制成四方柱，把塊體在500°C的條件下真空干燥
15h。
[0041](5)把步驟(4)干燥后的四方柱裝入石墨模具內，把石墨模具裝入葉臘石腔體，再依次把導電鋼圈和金屬片裝入葉臘石腔體，裝配成合成塊放入120°C烘箱中干燥lh，再通過壓力為4.8GPa，溫度為1400°C六面頂壓機合成35min制成聚晶立方氮化硼刀具材料。
[0042]實施例5
一種聚晶立方氮化硼刀具材料，它是由以下重量份的組分制成:粒徑為3.5μπι的立方氮化硼微粉70份，金屬鋁粉6份，粒徑為20 μ m的氮化鋁與碳化鈦24份，其中氮化鋁與碳化鈦的重量份比為8:1。
[0043]一種聚晶立方氮化硼刀具材料的制備方法，步驟如下:
(1)把立方氮化硼微粉、金屬鋁粉、氮化鋁與碳化鈦分別經過化學酸堿處理、物理真空處理方法，去除原料的水、氧和其它雜質；
(2)把步驟(1)中處理后的立方氮化硼微粉、金屬鋁粉、氮化鋁與碳化鈦進行高能球磨，球磨機轉速300r/min，混合時間為20h，混合均勻；
(3)把步驟(2)得到的粉末加入粉末總量0.3%的丙酮，浸潤24h后進行壓實、破碎，壓實、破碎反復2-3次，然后過篩制成粒徑大于10 μ m的大顆粒粉末；
(4)把步驟(3)得到的大顆粒粉末壓制成三角柱，把塊體在500°C的條件下真空干燥
12h。
[0044](5)把步驟(4)干燥后的三角柱裝入石墨模具內，把石墨模具裝入葉臘石腔體，再依次把導電鋼圈和金屬片裝入葉臘石腔體，裝配成合成塊放入120°C烘箱中干燥2h，再通過壓力為5.5GPa，溫度為1500°C六面頂壓機合成2min制成聚晶立方氮化硼刀具材料。
[0045]實施例6
一種聚晶立方氮化硼刀具材料，它是由以下重量份的組分制成:粒徑為3μπι的立方氮化硼微粉70份，金屬鈦粉20份，粒徑為15 μ m的氮化鈦與碳化鎢10份，其中氮化鈦與碳化鎢的重量份比為6:1。
[0046]—種聚晶立方氮化硼刀具材料的制備方法，步驟如下:
(1)把立方氮化硼微粉、金屬鈦粉、氮化鈦與碳化鎢分別經過化學酸堿處理、物理真空處理方法，去除原料的水、氧和其它雜質；
(2)把步驟(1)中處理 后的立方氮化硼微粉、金屬鈦粉、氮化鈦與碳化鎢進行高能球磨，球磨機轉速300r/min，混合時間為30h，混合均勻；
(3)把步驟(2)得到的粉末加入粉末總量0.3%的丙酮，浸潤24h后進行壓實、破碎，壓實、破碎反復2-3次，然后過篩制成粒徑大于10 μ m的大顆粒粉末；
(4)把步驟(3)得到的大顆粒粉末壓制成六邊形柱，把塊體在500°C的條件下真空干燥
15h。
[0047](5)把步驟(4)干燥后的六邊形柱裝入石墨模具內，把石墨模具裝入葉臘石腔體，再依次把導電鋼圈和金屬片裝入葉臘石腔體，裝配成合成塊放入120°C烘箱中干燥0.5h，再通過壓力為5GPa,溫度為1450°C六面頂壓機合成20min制成聚晶立方氮化硼刀具材料。
[0048]實施例7
一種聚晶立方氮化硼刀具材料，它是由以下重量份的組分制成:粒徑為3μπι的立方氮化硼微粉45份，金屬鈦粉7份，金屬鈷粉8份，粒徑為10 μ m的氮化鋁與碳化鈦50份，其中氮化鋁與碳化鎢的重量份比為0.3:1。
[0049]一種聚晶立方氮化硼刀具材料的制備方法，步驟如下:
(1)把立方氮化硼微粉、金屬鈦粉、金屬鈷粉、氮化鋁與碳化鎢分別經過化學酸堿處理、物理真空處理方法，去除原料的水、氧和其它雜質；
(2)把步驟(1)中處理后的立方氮化硼微粉、金屬鈦粉、金屬鈷粉氮化鋁與碳化鎢進行高能球磨，球磨機轉速300r/min,混合時間為15h,混合均勻；
(3)把步驟(2)得到的粉末加入粉末總量0.3%的丙酮，浸潤24h后進行壓實、破碎，壓實、破碎反復2-3次，然后過篩制成粒徑大于10 μ m的大顆粒粉末；` (4)把步驟(3)得到的大顆粒粉末壓制成圓柱，把塊體在500°C的條件下真空干燥15h。
[0050](5)把步驟(4)干燥后的圓柱裝入石墨模具內，把石墨模具裝入葉臘石腔體，再依次把導電鋼圈和金屬片裝入葉臘石腔體，裝配成合成塊放入120°C烘箱中干燥lh，再通過壓力為4.8GPa，溫度為1450°C六面頂壓機合成30min制成聚晶立方氮化硼刀具材料。
[0051]實施例8
一種聚晶立方氮化硼刀具材料，它是由以下重量份的組分制成:粒徑為2μπι的立方氮化硼微粉55份，金屬鋁粉10份，金屬鈷粉10份，粒徑為12 μ m的氮碳化鈦25份。
[0052]一種聚晶立方氮化硼刀具材料的制備方法，步驟如下:
(1)把立方氮化硼微粉、金屬鋁粉、金屬鈷粉、氮碳化鈦分別經過化學酸堿處理、物理真空處理方法，去除原料的水、氧和其它雜質；
(2)把步驟(1)中處理后的立方氮化硼微粉、金屬鋁粉、金屬鈷粉氮碳化鈦進行高能球磨，球磨機轉速300r/min，混合時間為15h，混合均勻；
(3)把步驟(2)得到的粉末加入粉末總量0.3%的乙醇，浸潤24h后進行壓實、破碎，壓實、破碎反復2-3次，然后過篩制成粒徑大于10 μ m的大顆粒粉末；
(4)把步驟(3)得到的大顆粒粉末壓制成圓柱，把塊體在500°C的條件下真空干燥12h。
[0053](5)把步驟(4)干燥后的圓柱裝入石墨模具內，把石墨模具裝入葉臘石腔體，再依次把導電鋼圈和金屬片裝入葉臘石腔體，裝配成合成塊放入120°C烘箱中干燥1.5h，再通過壓力為5GPa，溫度為1450°C六面頂壓機合成25min制成聚晶立方氮化硼刀具材料。
【權利要求】
1.一種聚晶立方氮化硼刀具材料，其特征在于:它是由以下重量份的組分制成:立方氮化硼微粉45~70份，金屬粉6~20份，氮化物與碳化物10~50份，所述立方氮化硼微粉的粒徑不大于3.5 μ m。
2.根據權利要求1所述的聚晶立方氮化硼刀具材料，其特征在于:所述金屬粉為Co粉、Al粉、Ti粉中的至少一種。
3.根據權利要求1所述的聚晶立方氮化硼刀具材料，其特征在于:所述氮化物與碳化物為氣化欽、氣化招、碳化欽、碳化鶴、碳化給、中的至少一種。
4.根據權利要求1所述的聚晶立方氮化硼刀具材料，其特征在于:所述的氮化物與碳化物是氮碳化鈦。
5.根據權利要求1或3所述的聚晶立方氮化硼刀具材料，其特征在于:所述氮化物與碳化物的純度都大于99%，氮化物與碳化物的重量份比為0.3^10.5:1，氮化物與碳化物的粒徑為10~20 μ m。
6.根據權利要求1-5中任意一項所述的聚晶立方氮化硼刀具材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)把立方氮化硼微粉、金屬微粉、氮化物與碳化物分別經過化學酸堿處理、物理真空處理方法，去除原料的水、氧和其它雜質； (2)把步驟(1)中處理后的立方氮化硼微粉、金屬微粉、氮化物與碳化物進行高能球磨，混合均勻； (3)把步驟⑵得到的粉末加入粉末總量0.3%的濕潤劑，浸潤24h后進行壓實、破碎，壓實、破碎反復2-3次，然后過篩制成顆粒粉末； (4)把步驟(3)得到的顆粒粉末壓制成塊體，把塊體在500°C的條件下真空干燥l(Tl5h ； (5)把步驟(4)干燥后的塊體裝入石墨模具內，把石墨模具裝入葉臘石腔體，再依次把導電鋼圈和金屬片裝入葉臘石腔體，裝配成合成塊放入120°C烘箱中干燥0.5~2h，再通過超高壓高溫燒結，制成聚晶立方氮化硼刀具材料。
7.根據權利要求6所述的聚晶立方氮化硼刀具材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)高能球磨的條件為球磨機轉速300r/min,混合時間為l(T30h。
8.根據權利要求6所述的聚晶立方氮化硼刀具材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(5)超高壓高溫燒結的具體條件是采用六面頂壓機設備進行合成，壓力為4.8~5.5GPa，溫度1400~1500°C，合成時間2~35min。
9.根據權利要求6所述的聚 晶立方氮化硼刀具材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中加入的濕潤劑為乙醇或丙酮。
【文檔編號】C22C29/04GK103789596SQ201310742367
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月26日 優(yōu)先權日:2014年2月26日
【發(fā)明者】李啟泉, 張旺璽, 劉磊 申請人:中原工學院