制品的连接或改进制品的连接的方法

专利名称：制品的连接或改进制品的连接的方法
技术领域：
这里所阐述的说明书总的涉及切削刀具刀片和/或具有一个或多个超硬磨料切削尖端的刀具以及制造所述切削刀具的方法。
背景技术：
机加工、切削、锯或者钻的切削刀具通常设置有可移除的刀片，该刀片包括传统的材料，例如硬质合金或陶瓷(例如Si3N4，TiC-Al2O3复合物)。图1描述了刀片通过螺钉或其它夹紧机构而被牢牢夹持并锁定在切削刀具夹持器5内。这些刀片是机床切削刀具系统中可处理的部件，因为在机加工操作中，刀片被夹持与工件接触，并且最后被磨损到需要更换的程度。超硬磨料材料包括金刚石，例如，多晶金刚石(PCD)，和/或立方氮化硼，例如，多晶立方氮化硼(PCBN)，与传统材料相比，超硬磨料材料提供增强的加工性能，且超硬磨料材料也被广泛地用作切削刀具刀片。然而，由于材料和/或成本，超硬磨料材料在很多应用中的使用可能是不切实际的。因此，由于较高的材料和/或生产成本，制造技术已经发展并被最优化，用以减少超硬磨料的用量，例如在刀片或钻头的尖端上使用超硬磨料的用量。一种这样的工艺是制造在图1中描述的切削刀具刀片。切削刀具刀片1可包括包含基底材料3的刀片本体和包含磨料切削刀刃2的磨料切削尖端，该磨料切削刀刃可以由超硬磨料材料构成，而刀片本体3通常由预先制造出的碳化钨硬质合金或硬质钢或硬质金属材料制造。超硬磨料切削尖端2可通过钎焊工艺而连接到刀片本体3的角部或边缘或中心或外围，或者以其他方式与刀片本体3接触。钎焊提供足够的结合力，以抵抗切削力和热量，并且钎焊便于连接小的磨料切削刀刃。然后刀片1可经由夹具4或楔块而固定到切削刀具夹持器5。然后刀具夹持器5被固定或锲入切削机床中。尽管现有技术中的钎焊工艺降低制造超硬磨料刀片的材料成本，但是工艺，尤其是钎焊操作本身在一些情况下是劳动密集型且昂贵的。钎焊工艺是劳动密集型的，这是因为操作者必须密切关注接缝交界面，即，磨料切削刀刃，钎焊交界面层和刀片本体，以及必要时在材料熔化时重新布置材料，以便保证良好的定位精度以及良好的结合。磨料切削刀刃在刀片本体内最终的定位及其连接的质量能够因为变化的钎焊金属熔融流、伴随的润湿力以及对控制尖端的位置用以抵抗那些流体作用力的需要而改变。用于非润湿尖端的熔融流的毛细力趋向于使尖端升高并且使尖端“浮起来”，除非尖端被(例如用陶瓷销)夹持住。 这在图3b中被清楚地示出，其中能看到在尖端之间的薄金属层。金属熔融流体的属性是，根据温度，熔融物能够具有如此低的粘度，即使流体变成非粘性的，从而起到纯的润滑剂的作用。夹持尖端变得更加困难。将多个尖端夹持在小的刀片中或者在钻尖上夹持在适当的位置中，或者将多个尖端夹持到多尖端的刀具夹持器即使不是不可能，也是非常困难的。实际上，如果尖端彼此靠近在一起，可能的是不可能单独地钎焊每个尖端而不会熔化另一个接缝。这使得将多个小尖端钎焊到小刀具上变得极度困难。在钎焊熔化期间，当熔融流体变滑时，需要专门的夹具来夹持尖端。
将尖端钎焊到刀片本体或钻头或刀具上是高技能和高技术的操作。这不可避免的增加成本，缺陷，检验，并放慢带尖端刀具的制造。钎焊工艺中的另一个困难是切削刀具材料具有不同的成分或粒度，这经常需要不同的钎焊条件，即，温度，时间，钎缝金属配方。另外，钎焊不同的材料，例如将立方氮化硼切削刀刃钎焊到硬质合金刀片本体上需要专门的钎焊合金和能够在同一加工周期中同时结合这两种材料的条件。已知的是PCBN和P⑶难以采用钎焊润湿，除非金属配方中结合有活性金属，例如Ti或Fe。这种活性金属容易氧化，并且可能需要使用惰性气氛或真空炉，或者需要非常快的感应加热钎焊，以增强结合。活性金属还需要较高的温度，这可能导致超硬磨料材料的性能变差。由于钎焊接缝 的质量取决于钎焊焊料的熔化、流动和固结，因此时间与温度的关系是关键的。如果工艺太长时间高温，钎料将比所期望的薄得多或流动远得多。这会损害接缝并浪费贵的钎焊金属。如果工艺太冷，钎料将不能充分流动，导致在接缝处的空隙。对工艺时间要求不高的连接工艺将是有帮助的。由于PCBN和PCD是非润湿的尖端，因而流体力更具排斥性，从而倾向于推动超硬磨料尖端向上或者离开，而不是将尖端吸回到刀具夹持器中，刀具夹持器通常由钎焊金属更容易润湿的硬质合金或钢材料制成。常规的钎焊刀片的另外一个缺点是一旦形成，在后续的加工步骤中(诸如例如刀片的化学气相沉积(CVD)涂覆)，钎焊刀片不能被加热到钎焊金属的升华或液化温度之上。 用于钎焊合金中的低熔点金属，例如Sn，Zn是挥发性的，且钎焊结合将受到损害并且/或者真空的组分在钎焊之后被热处理污染。另外，在钎焊期间，由于热胀/缩循环，可能破坏磨料切削刀刃或刀片本体，从而需要将钎焊温度和时间保持在最小。在一些情况下，再次钎焊切削刀刃以修正钎焊缺陷或者重新研磨切削刀刃是不可能的。此外，切削期间在切削刀刃处产生的热量可能破坏钎焊连接，尤其是通过可熔融的固体而单独形成连接时，从而使得切削刀刃在夹持器中位移。这将使切削操作中断。存在许多用于排除钎焊要求的特殊化切削刀具的参考文献，包括名称为“Cutting tool with Insert Clamping Mechanism(带有刀片夹紧机构的切削刀具)”的美国专利No. US5, 829，924，名称为“Throw Away Cutting tool (抛弃式刀具)”的美国专利 No. US4, 909，677，名称为 “Throw Away Cutting Drill Bit (抛弃式切削钻头)”的美国专利 No. US5, 154，550 和名称为“Cutting tool System for Precision Slotting (用于精确开槽的切削刀具系统)，，的美国专利No. US4, 558，974。这些专利的教导依靠刀片和切削刀具夹持器的精确且复杂的几何构造来保证操作中切削刀具夹持器可靠地夹紧刀片。然而， 这些参考文献采用机械方式将刀片夹持在切削刀具夹持器中，而没有将磨料切削刀刃夹持在刀片本体本身内。钎焊工艺需要同时处理三个部件(1)尖端，(2)刀具或者刀片，(3)钎焊材料，例如，焊膏，焊箔或者焊带。钎焊材料必须牢固地连接在刀具和尖端之间，直至熔融温度，在熔融温度点处，流体附着力可能会或者可能不会将钎焊材料夹持在接缝中。另外，用于高温的刀具钎焊的钎焊金属系统通常包括大量非可氧化银，高达钎焊材料的80%。已知氧化物会削弱钎焊金属流，并且削弱接缝。银是非常昂贵的。因此，需要在没有控制钎焊熔融流体的毛细力的问题的情况下生产超硬磨料切削刀具的系统。这将允许非金属润湿的切削尖端无接触地附着连接到金属润湿的刀具夹持器材料上。

发明内容
实施例 包括切削刀具。切削刀具包括磨料切削刀刃和材料，所述切削刀刃被结合到所述材料上。磨料切削刀刃可以包括超硬磨料材料。该磨料切削刀刃可以是不可变形的。磨料切削刀刃可以具有比包括刀具或者刀具夹持器的材料更高的硬度。材料可以是刀片本体或刀具本体，钻头，基底或刀具夹持器。材料可以包括下列材料的一种或多种钢，金属(metals)，粉末金属，碳化物，陶瓷或其混合物。超硬磨料尖端或材料与刀具本体的连接通过将金属和/或陶瓷前体 (precursors)气相渗入(也称为“CVD”)到材料和超硬磨料尖端的不完全接触且气体可到达的表面之间的缝隙和/或接缝中而得以实现和/或得以改进。前体在缝隙和/或接缝中沉积并反应或者转化，形成固态的金属或陶瓷相，它们自身附着结合到刀具夹持器并且附着结合到超硬磨料尖端。反应气体转变为固体，其充满在尖端和材料之间的缝隙和/或接缝，并且在切削刀刃和材料夹持器中产生新的附着力。形成的固态膜涂覆了刀具和尖端的所有的气体可到达的表面，包括裂缝，裂纹，接缝，缝隙和接触区域。在涂覆表面之间的距离小于涂层厚度的1/2时，将形成固态的陶瓷的桥接结合。该固态的桥接结合通过附着力而将尖端夹持到刀具上。结合剂可以是陶瓷或者金属，微晶或者多晶或甚至单晶。所述结合剂可包括单个材料层或多个层。通过气相CVD反应形成的固态结合剂的厚度能够被调整成薄的，以维持导电性，或者被调整成厚的，以允许粗磨的尖端或者锯出来的切削尖端的连接。固态附着材料可以是耐火陶瓷，由此连接将能够经得起比传统钎焊接缝更高的温度。本体可以具有与磨料切削刀刃特定的几何布置，以改善结合。以这种方式，不存在流体相或者不存在引起尖端移动的流体相毛细力。尖端或材料夹持器的润湿是无关紧要的。不需要在连接期间夹持或者固定或者定位尖端。在切削刀刃和材料之间的缝隙和接缝的原始连接或形成可以包括压配合，过盈配合，热缩配合，化学粘合(例如环氧化物)，或传统焊料，钎焊金属或者仅仅是重力。刀具尖端表面可被磨光到使接缝厚度最小，且因此使形成桥接结合要求的涂层厚度最小。各种类型的刀具尖端材料，例如，陶瓷，PCBN，金刚石或碳化物，可能需要不同的固态膜来最优化特定的附着。


图1是用于车削的切削刀具设置的实例的俯视图和侧视图。图2是对如何测量连接强度的描述。图3是刀片在钎焊和研磨前以及钎焊和研磨后的照片，显示出刀片的主要部分 钢制的刀具材料(3)或刀片本体，PCBN切削尖端(7)的碳化物支承部(6)。图4是刀片在TiN陶瓷CVD气相沉积后的一系列三张照片，显示出在钢和切削尖端的碳化物部分之间存在新的陶瓷，并且在PCBN和钢之间不存在新的陶瓷。
具体实施例方式如这里所使用的，术语“刀片”是指超硬磨料、陶瓷和/或碳化物(例如碳化钨) 或者替代性的切削材料制成的部件，所述刀片被机械地夹持、钎焊、软焊(soldered)或者焊接到模具或切削刀具的适当位置上，并且当磨损完时被丢弃，而其它部件仍然被装配在它们的位置中。图1中示出了一个实例，其中刀片1包括刀片本体3和磨料切削刀刃2。 还可参见 A Dictionary of Machining(机力口工词典)(Eric N. Simmons, Philosophical Library，美国纽约，1972)。如这里所使用的，术语“刀具夹持器”是指在适当的位置牢固地夹持一个或多个刀片的刚性本体，使得刀片能够在车削，铣削，镗孔，切削或者钻削应用中被使用(参见例如图1)。本发明总的涉及刀片3，所述刀片包括磨料切削刀刃2和刀片本体3。特别地，刀片1包括被嵌入模制在磨料切削刀刃2的一部分上的材料。在本领域中已知的烧结技术可以制造磨料切削刀刃2。磨料切削刀刃2可以包括可在机加工，切削或钻削应用中使用的任何材料，包括但不限于碳化物，陶瓷或者超硬磨料，例如氮化硅，碳化硅，碳化硼，碳化钛_氧化铝陶瓷，例如碳化钛，熔融氧化铝，陶瓷氧化铝，热处理的氧化铝，氧化铝_氧化锆，铁的氧化物，碳化钽，氧化铈，石榴石，硬质合金(例如，WC-Co)，合成的和天然的金刚石，氧化锆，立方氮化硼，这些材料的叠层，这些材料的混合物和复合材料。这些材料可以是单晶或烧结的多晶体的形式。通常，磨料切削刀刃可以由比工件材料更少变形(更硬)或者更耐磨并且比材料或刀片本体更耐磨的任何材料制成。在本发明的一个实施例中，磨料切削刀刃2可以具有与刀片本体3的厚度类似的厚度。这种组合允许使用磨料切削刀刃的顶部和底部切削刀刃。厚的切削刀刃可以是单晶体，烧结的多晶体的形式，或者是叠层体的形式，其中在叠层组合体的顶层和底层上带有磨料材料。包含多晶金刚石(P⑶)或多晶立方氮化硼(PCBN)的磨料块或坯体在商业上可从很多来源获得,包括Diamond Innovations公司，分别以商标名COMPAX⑧和BZN⑧。P⑶和 PCBN块可以是自结合的，或者可以包括按体积计约5%到约80%的合适的结合基质。结合基质可以是金属，例如钴，铁，镍，钼，钛，铬，钽，铜或者其合金或混合物，和/或碳化物，硼化物，或氮化物，或其混合物。基质还可包含再结晶或生长催化剂，例如用于CBN的铝或用于金刚石的钴。所述块可以是具有约1到约15mm厚度的PCBN盘。在另一实施例中，PCBN块具有约1. 6到6. 4mm的厚度。所述块可通过本领域中已知的工艺形成，包括电火花加工(EDM)， 电火花磨削(EDG)，激光，等离子和水射流。所切割的片的几何形状可以被预先确定并由电脑控制，以保持紧公差。在一个实施例中，PCBN坯体的形状可通过研磨料水射流的方式形成。在本发明的另一个实施例中，PCBN坯体的形状可以根据预先确定的电脑控制样式而在表面上选定的位置处进行激光蚀刻，例如，形成一多边形，所述多边形其中的两边形成约80°角且具有约 5. Omm切削刀刃长度，而其它的直边形成锯齿状，用于随后与在刀片本体中的装配特征相互
锁定在一起。在一个实施例中，磨料切削刀刃可以具有长度a为约0. 5mm到约24. 5mm的切削刀
7刃，同时包括在任一参考平面中约20到90°的角。在第二实施例中，磨料切削刀刃的厚度可以为约0. 5mm到约7mm。磨料切削刀刃可以是圆形，椭圆形，八边形，六边形，部分的或完整的环形，或者其它形状，或者是用于切削刀具的尺寸。在CVD处理之前，可能需要预清洁表面。典型地通过氧化或者氢还原来去除非结合的氧化物和碳污染物。切削刀刃通过某一方法被附接到刀具夹持材料。然后切削刀具被放置到 CVD(化学气相沉积)反应容器中，由此空气被去除并被包括惰性气体和反应组分的气体替代。金属的沉积可采用气体，其包括羰络金属或金属-乙缩醛-丙酮酸盐 (metal-acetal-acetonates)，例如，五羰基铁。陶瓷的沉积前体可包括TiCl4, NH3, CH4, AlCl3, (CH3)3Al等或其混合物。气体通过扩散渗入到缝隙，接缝，接触空隙中，并且在设备中的外部或内部的气体可到达的任何的和所有的加热固态表面上沉积。在凝结于表面之后， 凝结相发生化学反应，从而形成新的固相。例如，TiCl4+NH3 —TiC固态+气相HC1。该固相根据化学亲合力而附着结合到固态表面。固相的质量(晶体完整性，密度)取决于温度和所述固相所凝结于上的固态表面的亲合力。渗入，凝结和反应以形成新的固相的过程持续下去，直至表面被新的固相覆盖或涂覆并且反应停止。气体的可到达性由气体扩散确定，而气体扩散取决于温度和压力。较低压力允许反应气体较深地扩散到刀具组件的接缝和缝隙中。形成固态的气体的沉积，反应和凝结速率必须被控制，以防止过早的“堵塞”狭窄的缝隙和接缝，由此减少膜的接触面积和接缝强度。典型地，这需要降低温度或者调节反应物的气相部分压力。最终，形成的膜的质量、膜的结晶度和晶体取向取决于温度和时间。如果膜被过快地形成和淬火，它的质量可能不好， 并且在膜内部或者在膜_尖端的交界面处或者在膜_刀具的交界面处裂开。重要的是气相前体不加区分地与固态表面反应，而不管反应器中的方向。所谓的 “瞄准线”沉积工艺，例如，PVD，将不会像气相前体那样有效，将不渗透到缝隙和接缝中，因此显著地减少附着面积和附着强度。此外，非“瞄准线”的CVD涂层不需要刀具被翻转并且被加工多次来形成均勻的涂层。在一个焙烧周期内，CVD涂覆所有的气体能够到达的表面。可以被视为CVD的气相反应包括任何气体-固体反应，例如氧化，水合或渗碳。固态组分可以首先被吸附到表面上，然后反应和结晶，或者可以在反应和结晶之前通过固态表面的张力而在表面上形成并且沉积。后CVD处理，例如退火，可以被用来改善膜或膜_尖端/膜_刀具附着的质量。在这种“气相”或“干式钎焊”工艺的沉积中的关键工艺变量包括反应器温度和压力，以及原始固态表面的清洁度和状态，凝结和反应将在原始固态表面上发生。反应器温度范围可以约为200°C到2000°C，压力范围可以约为IOOPa到150Pa。可以使用的反应器包括但不限于CVD反应器，微波CVD (MVCVD)反应器，等离子增强CVD (PECVD)反应器和其它气相工艺。在气相沉积工艺中没有新的作用力，因此不存在切削刀刃相对于切削刀具或刀具刀片的材料的运动。一旦缝隙和接缝被填满并被桥接起来，工艺有效地停止。固态材料继续积聚在外表面上。传统上，磨料切削刀刃包括硬质层，例如烧结金刚石，所述硬质层结合到较软的层，例如烧结的碳化钨。然而，磨料切削刀刃也可包括本身结合到硬质金刚石层和/或硬质碳化物层的单层硬质材料或者多层不同材料，例如纯金属层或纯陶瓷层。这些层可以起到绝热体作用，空间填充作用(用以减少金刚石成本)以及抗磨擦或者钎焊层的作用。可以形成不同形状，大小或厚度的刀片，所述刀片可连接到在车削，铣削，镗孔，锯和钻削应用中使用的各种刀具夹持器。本发明的所结合的刀片可以包括多个磨料切削刀刃 (仅仅受刀片形状限制)，并且可以不需要外部夹具，楔形体或者固定约束。包含超硬磨料切削刀刃的切削刀具具有多种尺寸和形状，包括镗孔刀具，铰刀，钻具以及铣削刀具。还已经发现将超硬磨料材料结合到类似的材料上能够通过“干式钎焊”工艺完成， 例如将PCNB结合到PCNB，将碳化物结合到碳化物或其它材料。下面的实例仅仅是有助于本发明的教导的工作的代表，并且本发明不受下列实例的限制。实例1包含PCBN等级BZN6000的SNGA43刀片通过将来自烧结坯体的精密切割的 BZN6000尖端压入精密切割的硬质A2钢本体而制成，其中烧结坯体包括结合到WC/Co层的 PCBN0通过推动尖端(参照图2)直至所述尖端被推出凹口，同时观察所需的最大力，从而测量出尖端的连接强度。所测得的强度是46，35和191磅(Ibs)的力。这是涉及EDM切削表面的压配合的特性，即由于凹凸不平度和表面污染物造成的尺寸不精确导致了变化的但依然足够的连接强度。为了改善连接强度，来自实例1的相同的刀片被放置到加热炉中，在500°C下在空气中放置12小时。这导致在所装配的刀片中的缝隙或接缝开口的热膨胀，从而允许暴露到热的氧气以及钢和碳化物表面的后续氧化，以形成靠着碳化物上的W或Co氧化物的新的固相的铁的氧化物，氢氧化物。刀片的重量增加近0.9%，这全归因于钢的氧化。精密测微计显示出整个钢本体外表面的尺寸增加近0. 020mm。这个相同的新的固态膜也将通过热膨胀而在钢和尖端之间的缝隙中形成，并且在原始的压配合操作中未屈服的凹凸不平部分之间形成。这些新的氧化物相附着于碳化物和钢这两者，且因此增加来自过盈配合或压配合的力量。在冷却新的固相之后，有效地增加低膨胀的PCBN和高膨胀的钢之间的过盈配合，因此改善连接。最后，新的氧化物填充缝隙并且增加了尖端和钢本体之间的接触面积。所测得强度为368，478，365磅(Ibs)，增加了几乎4倍，并且减少了连接的变化性。实例2具有PCBN等级HTM的DNGA43刀片通过将精密切割的尖端压入到硬质钢中的精密切割的凹口中而制成。通过推出测试测量连接强度，同时测试对沿推出方向的轴向应力的阻力，这达到254，279磅。当在空气中在600°C的温度下氧化6小时后，连接强度增加到421，424磅(推出测试测量)。具有较大尖端的D刀片显示出氧化对于连接强度增加的益处。实例3压配合装配的DNG43刀片与CuAg在熔炉中在850°C下钎焊，然后在所有的侧面上研磨并且倒角，从而形成DNG432切削刀片。研磨力不会使任何切削尖端移动或挪动。连接强度通过推出测试来测量，钎焊并研磨后的刀片的尖端连接强度是190，224和 57磅，平均157磅。来自实例2的压配合装配的氧化的DNG43刀片在所有的侧面上被研磨并且倒角，从而形成DNG432切削刀片。这些刀片在CVD反应器中在IOOiTC下被处理，使用 TiC14，CH4, NH3, AlCl3气体和氧气以形成包括TiN，TiC, TiCN和氧化铝的多固相。连接强度通过推出测试来测量，在CVD干式钎焊后的尖端连接强度是130磅，112磅，180磅和159 磅，平均145磅。来自CVD气相钎焊的尖端连接强度与传统熔炉钎焊熔融金属的尖端连接
强度一样好。实例4PCBN等级HTM尖端被放置到精密切割的特大型碳化物凹口中,以形成 CNMA43切削刀具刀片。凹口成形为松树形状，以便在尖端和刀具本体之间形成机械互锁。对于大部分的接触区域来说，尖端和碳化物凹口之间的缝隙<0. 020mm。装配好的刀片被放置到金属托盘上，并在1000°C下在CVD反应熔炉中处理，同时引入反应物气体TiCl4,吐和CH4, 这些气体在刀片装配体(PCBN和碳化物)的所有表面上形成附着的陶瓷膜。尖端和刀具本体表面之间的缝隙< 0. 020mm时，涂层能够跨过并桥接缝隙，因此形成固态结合。这些“干式钎焊”刀片被研磨，制造出CNGA432,即0. 004” χ 30度倒角；利用0. 001”磨石(hone)， 并且在硬车削中进行测试656表面英尺/每分钟(sfpm)，0. 010”的切削深度，0. 007”英寸每转(ipr)，干式外径(OD)切削HRC618620钢。刀片没有表现出尖端移动或破坏。实例5小的5mm的位于碳化物上的HTM PCBN片被彼此堆叠放置，使碳化物对碳化物，并且如实施例4中的那样将其放置到CVD反应器中。这些小的部件被良好地结合到一起，使得它们可以被研磨到一点。用这种CVD干式钎焊陶瓷膜工艺，能够将碳化物结合到碳化物上。不需要磨光。实例6在碳化物上的12平方毫米的HTM PCBN被彼此堆叠放置，使碳化物对碳化物，并且将其放置在上面所述的同样的CVD反应器循环中。这些部件被结合到一起，并且经受外周研磨。然而，在顶部/底部研磨之后，刀片出现弯曲裂纹。观察到结合陶瓷膜的渗入仅仅是4mm。缝隙没有完全被反应气体渗透，在接缝中留下缝隙，使得在顶部/底部研磨之后碳化物部件出现缺陷，从而导致刀片开裂。实例7HTM PCBN小三角形被磨光到< 0. 002mm光滑度，所述HTM PCBN小三角被放置在已研磨的氧化铝片晶片上，并且在如上述的同样的CVD反应器循环中被加工。在循环后，所有的气相能到达的表面均被附着的陶瓷膜涂覆，除了白色的氧化铝以外。因此，与氧化铝接触的尖端立刻掉下来，从而证实在陶瓷膜与氧化铝的任何附着的情况下没有形成桥接结合形成物，并且没有形成氧化铝到碳化物的接缝。可以理解的是上述公开的许多特征和其它特征以及功能或其替换形式可以期望地组合成多种其它不同的系统或应用。而且，本领域技术人员后续可以作出各种目前没有预料到的或者没有预期的替换形式，修改，变型或改进，这些也意图被所附权利要求书涵
至
ΓΤΠ ο
权利要求
1.一种切削或成形刀具，包括；a.切削或成形刀刃；以及b.刀具夹持材料其中所述切削刀刃和所述刀具夹持材料之间的连接通过气相沉积和/或反应而在所述切削刀刃和所述刀具夹持材料之间形成新的且附着的固相来改进或产生。
2.根据权利要求1所述的切削刀具，其中所述材料是切削刀具刀片本体或钻具本体。
3.根据权利要求1所述的切削刀具，其中所述刀具是铰刀，钻具或其它刀具。
4.根据权利要求1所述的切削刀具，其中所述切削刀具的切削刀刃被设计成将切屑运送离开所述刀片本体，因此不熔化，软化所述本体或使所述本体性能变差。
5.根据权利要求1所述的切削刀具，其中所述切削刀刃在气相沉积和反应工艺之前， 期间或之后被涂覆处理，并在刀刃和所述刀具夹持材料之间形成新相的质量或体积，从而改善与所述刀具夹持材料的附着结合。
6.根据权利要求1所述的切削刀具，其中所述切削刀刃具有比包括所述本体的所述材料更高的硬度。
7.根据权利要求1所述的切削刀具，其中所述切削刀刃与刀具夹持器材料之间的连接通过CVD，MW-CVD, PECVD或其它气相工艺而得到改善或通过CVD，MW-CVD, PECVD或其它气相工艺得以实现，使得在切削刀刃和刀具夹持材料之间没有流体相中间产物或毛细力。
8.一种形成切削刀具的方法，包括提供切削刀刃；提供形成刀片和/或刀具本体的材料；通过在切削刀刃和刀片本体材料之间的CVD固相沉积，将所述切削刀刃连接到形成所述刀片本体的材料，或改进所述切削刀刃与形成所述刀片本体的材料的连接。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述材料是切削刀具刀片本体或钻具本体。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述切削刀具是铰刀，钻具或其它刀具。
11.根据权利要求8所述的方法，其中所述切削刀具的切削刀刃被设计成将切屑运送离开所述刀片本体，因此不熔化，软化所述本体或使所述本体性能变差。
12.根据权利要求8的方法，其中所述切削刀刃具有比包括所述本体的所述材料更高的硬度。
13.根据权利要求8所述的方法，其中切削刀刃与刀片和/或刀具本体的连接通过CVD 沉积而得到改善或通过CVD沉积得以实现，使得在切削刀刃和刀片和/或刀具本体之间没有流体相中间产物或毛细力。
14.根据权利要求8所述的方法，进一步包括以下步骤通过同样的CVD工艺涂覆所述刀片本体和所述切削刀具或刀片上的所有固态表面，所述CVD工艺用于切削刀刃和刀具夹持材料之间的附着结合或改进切削刀刃和刀具夹持材料之间的结合。
15.根据权利要求8所述的方法，还包括研磨所述切削刀具刀片的步骤。
16.一种制品，包括a.第一材料；以及b.第二材料；其中所述第一材料和第二材料之间的连接通过气相沉积和/或反应而在所述第一材料和所述第二材料之间形成新的且附着的固相来改进或产生。
17.根据权利要求16所述的制品，其中所述第一材料的边缘在气相沉积和反应工艺之前，期间或之后被涂覆处理，并且在边缘和第二材料之间形成新相的质量或体积，从而改善与所述刀具夹持材料的附着结合。
18.根据权利要求16所述的制品，其中所述第一材料与所述第二材料的连接通过CVD， MW-CVD, PECVD或其它气相工艺而得以改善或通过CVD，MW-CVD，PECVD或其它气相工艺得以实现，使得在所述第一材料和所述第二材料之间没有流体相中间产物或毛细力。
全文摘要
本公开涉及包括第一材料和第二材料的制品，其中通过气相沉积和/或反应而在所述第一材料和所述第二材料之间形成新的且附着的固相，改进或产生所述第一材料和第二材料之间的连接。
文档编号B23B27/16GK102438781SQ201080019181
公开日2012年5月2日 申请日期2010年4月28日 优先权日2009年4月28日
发明者史蒂文·韦伯 申请人:戴蒙得创新股份有限公司