专利名称：一种改善界面问题的pcbn刀具坯体的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及刀具，具体为一种改善界面问题的PCBN刀具坯体。
背景技术：
聚晶立方氮化硼可以分为整体PCBN烧结块和带硬质合金基体的PCBN复合片。整体PCBN烧结块是由无数细小的CBN颗粒在高温高压下烧结而成。带硬质合金基体的PCBN复合片有表面烧结型和镶齿型；表面烧结型是在硬质合金基体上烧结一个完整的PCBN表面；镶齿型是在硬质合金刀片的一角镶焊一小片PCBN，目前使用最多，价格比较低廉。聚晶立方氮化硼刀具都可以安装在标准硬质合金刀杆和铣刀盘的刀座上。PCBN刀具具有高硬度、导热性好、优良的耐热性和切削性能，可用于加工精车淬硬钢、高速铣削灰铸铁、硬铸铁、高温合金、硬质合金、热喷涂、工程陶瓷及其他难加工材料。 PCBN复合片是将PCBN层直接烧结或焊接在硬质合金基体上。但是，PCBN层与硬质合金基体之间的界面存在问题界面强度低，两者平均线膨胀系数有差异，界面结构差。目前，需要一种方案改善PCBN层与硬质合金基体之间的界面问题。
实用新型内容本实用新型所解决的技术问题在于提供一种改善界面问题的PCBN刀具坯体，以解决上述背景技术中的缺点。本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现一种改善界面问题的PCBN刀具坯体，包括CBN坯、Al粉坯和基体，所述Al粉坯位于CBN坯和基体之间。本实用新型中，所述CBN坯为将CBN微粒及粘结剂混合均匀并压制而成。本实用新型的制备工艺为选取原料粉末CBN微粒、粘结剂、Al粉及硬质合金基体，将CBN微粒及粘结剂混合均匀并压制成CBN坯，Al粉压制成Al粉坯，Al粉坯放置在CBN坯和硬质合金基体之间。本实用新型在高温高压条件下烧结而成PCBN复合片。本实用新型中，所述的CBN微粒粒度范围为O. 05 μ m-30 μ m, CBN微粒需经净化处理去除杂质；粘结剂可以是Al203、AlN、TiC、硅化钥、Ni3Al,含量0%-70% ；A1粉的粒度范围分别为 O. 05 μ m-10 μ m。本实用新型中，所述的CBN坯、Al粉坯根据所需的PCBN刀头形状将CBN微粒和粘结剂、Al粉分别压制而成。本实用新型中，所述的PCBN复合片的烧结，将Al粉坯放置在CBN坯和基体之间，压力 5GPa-7GPa、温度 1250°C -1600°C。本实用新型中，所述CBN坯、Al粉坯和基体的形状可以是三角形、矩形、正方形、多边形中的一种。有益效果[0015]本实用新型提出一种改善界面问题的PCBN刀具创新性在硬质合金基体与PCBN层之间添加Al层，使得基体与刀头界面性能优异。热压时，Al生坯放置在CBN生坯和硬质合金基体之间，随着温度与压力的增加，金属Al熔融扩散至CBN坯内，随后Al被氧化原位生成Al2O3，作为PCBN层的粘结剂；金属Al与硬质合金基体内粘结剂(如Co、Ni)互扩散，生成金属间化合物，部分被氧化成Al2O3，也作为基体的粘结剂。热压后，刀头与基体成为整体，界面上结构为PCBN+ Al2O3+(Co、Ni) Al+硬质合金。通过添加Al层，使得界面结合强度高、界面稳定性好、界面性能优异。
图I为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。参见图1，一种改善界面问题的PCBN刀具坯体的结构示意图，一种改善界面问题的PCBN刀具坯体，包括CBN坯I、A1粉坯2和基体3，所述Al粉坯2位于CBN坯I和基体3之间，所述CBN坯I为将CBN微粒及粘结剂混合均匀并压制而成。所述CBN坯1、A1粉坯2和基体3的形状可以是三角形、矩形、正方形、多边形中的一种。本实用新型的制备工艺为选取原料粉末CBN微粒、粘结剂、Al粉及硬质合金基体3，将CBN微粒及粘结剂混合均匀并压制成CBN坯1，Al粉压制成Al粉坯2，Al粉坯2放置在CBN坯I和硬质合金基体3之间。本实用新型在高温高压条件下烧结而成PCBN复合片，所述的CBN微粒粒度范围为
O.05 μ m-30 μ m, CBN微粒需经净化处理去除杂质；粘结剂可以是A1203、AIN、TiC、硅化钥、Ni3Al,含量0%-70% ；A1粉的粒度范围分别为O. 05 μ m-10 μ m,所述的CBN坯I、Al粉坯2根据所需的PCBN刀头形状将CBN微粒和粘结剂、Al粉分别压制而成，所述的PCBN复合片的烧结，将Al粉坯2放置在CBN坯I和基体3之间，压力5GPa-7GPa、温度1250°C -1600。。。Al生坯放置在CBN生坯和硬质合金基体之间，金属Al熔融扩散至CBN坯I内，随后Al被氧化原位生成Al2O3，作为PCBN层的粘结剂；金属Al与硬质合金基体3内粘结剂(如Co、Ni)互扩散，生成金属间化合物，部分被氧化成Al2O3，也作为基体3的粘结剂。PCBN复合片界面上结构为 PCBN+ Al2O3+(Co、Ni) Al+硬质合金。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.一种改善界面问题的PCBN刀具坯体，包括CBN坯、Al粉坯和基体，其特征在于，所述Al粉坯位于CBN坯和基体之间。
专利摘要一种改善界面问题的PCBN刀具坯体，包括CBN坯、Al粉坯和基体，所述Al粉坯位于CBN坯和基体之间。本实用新型提出一种改善界面问题的PCBN刀具创新性在硬质合金基体与PCBN层之间添加Al层，使得基体与刀头界面性能优异。
文档编号B23B27/18GK202517066SQ20112054932
公开日2012年11月7日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者不公告发明人 申请人:长沙泰维超硬材料有限公司