一种聚晶金刚石复合片的制作方法

1.本实用新型涉及聚晶金刚石复合片。


背景技术：

2.聚晶金刚石复合片采用金刚石微粉与硬质合金在超高压高温条件下烧结而成，既具有金刚石的高硬度、高耐磨性、导热性好的特性，又具有硬质合金的强度与抗冲击韧性号的特点。
3.目前金刚石层和硬质合金基体在高温高压下烧结到一起，硬质合金基体基本都是平面结构，制作工艺简单，但是与金刚石料层的把持力不够好，在使用过程中硬质合金基体韧性不够好，发生断裂可能性大。
4.申请公布号为cn109128192a、申请公布日为2019.01.04的中国专利公开了一种聚晶金刚石复合片，包括硬质合金基体层、聚晶金刚石层和过渡层，过渡层层叠结合在硬质合金基体层与聚晶金刚石层之间，通过过渡层提高了聚晶金刚石层与硬质合金基体的结合强度。但是硬质合金基体与过渡层之间的结合强度也容易受到合成条件的影响，结合强度仍然不高，使用过程中金刚石层脱落的可能性较大。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种聚晶金刚石复合片，用于解决目前的金刚石层脱落的可能性较大造成金刚石复合片寿命较低的技术问题。
6.本实用新型的聚晶金刚石复合片采用如下技术方案：
7.聚晶金刚石复合片，包括：
8.硬质合金基体；
9.金刚石层，与硬质合金基体上下布置；
10.过渡层，结合在金刚石层与硬质合金基体之间；
11.硬质合金基体内嵌设有结合金属丝，所述结合金属丝伸入过渡层内。
12.其有益效果在于：硬质合金基体内嵌设置金属丝，对硬质合金基体的韧性起到一定的加强作用，结合金属丝伸入过渡层内，进一步提高了金刚石层和硬质合金基体之间的结合强度与把持力，减少合成及加工分层缺陷的产生，延长了pcd刀具的整体使用寿命。解决了目前硬质合金基体由于韧性不够，易发生断裂，和金刚石层与硬质合金基体之间脱落可能性较大的问题。
13.进一步的，所述硬质合金基体内嵌有金属网，所述结合金属丝由金属网的金属丝构成。
14.其有益效果在于：硬质合金基体内嵌有金属网，金属网内嵌入硬质合金基体过程中比金属丝更方便。
15.进一步的，所述结合金属丝上下延伸，金属网包括连接相邻结合金属丝的并与结合金属丝延伸方向垂直的连接金属丝。
16.其有益效果在于：可增加硬质合金基体的韧性，减轻硬质合金基体的重量，使pcd刀具使用时不易断裂。
17.进一步的，结合金属丝伸入过渡层0.05
‑
0.1mm，过渡层的厚度为0.05
‑
0.1mm。
18.其有益效果在于：过渡层的加入增强了界面的结合力，减少合成及加工分层缺陷的产生，延长了pcd刀具的整体使用寿命。
19.进一步的，所述金属丝所采用的材质含有铁或钴或镍。
20.其有益效果在于：该类金属增加金刚石层与硬质合金基体的把持力，同时在聚晶金刚石高温高压烧结过程中起到一定的促进烧结作用。
21.进一步的，所述金刚石层和过渡层均设置一个，金刚石层处于硬质合金基体的上侧。
22.其有益效果在于：单层的金刚石层结构较简单，成本低。
23.进一步的，所述金刚石层和过渡层均设置两个，两个金刚石层分别处于硬质合金基体的上下两侧，结合金属丝同时伸入处于硬质合金基体两侧的过渡层内。
24.其有益效果在于：聚晶金刚石复合片的工作层为金刚石层，两个金刚石层处于硬质合金基体两侧，则该情况下聚晶金刚石复合片的上下两侧都可以作为工作层使用，节约了使用成本。
25.进一步的，所述硬质合金基体和过渡层均设置两个，两硬质合金基体分别处于金刚石层的上下两侧。
26.其有益效果在于：两层硬质合金基体处于金刚石层两侧，使聚晶金刚石复合片的强度和抗冲击韧性更好。
27.进一步的，结合金属丝的直径为0.05
‑
0.5mm，结合金属丝之间的间距为1
‑
3mm。
28.其有益效果在于：金属丝直径尺寸合适，便于加工，同时不影响硬质合金基体的强度。
附图说明
29.图1是本实用新型聚晶金刚石复合片实施例1中聚晶金刚石复合片的结构示意图；
30.图2是本实用新型聚晶金刚石复合片实施例1中聚晶金刚石复合片中金属网的俯视图；
31.图3是本实用新型聚晶金刚石复合片实施例2中聚晶金刚石复合片的结构示意图；
32.图4是本实用新型聚晶金刚石复合片实施例3中聚晶金刚石复合片的结构示意图；
33.图中：1、硬质合金基体；2、金刚石层；3、过渡层；4、金属网；5、结合金属丝；6、连接金属丝。
具体实施方式
34.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
35.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
37.术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为假定的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
38.以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。
39.本实用新型聚晶金刚石复合片的具体实施例1：
40.如图1所示，聚晶金刚石复合片包括硬质合金基体1、金刚石层2、过渡层3和金属网4。
41.硬质合金基体1为聚晶金刚石复合片的基体部分，金刚石层2作为聚晶金刚石复合片的工作层，在使用过程中，金刚石层2与被加工工件的加工面接触进行加工。
42.金属网4内嵌设置在硬质合金内，由材质为铁的金属丝制成，金属网4包括结合金属丝5和连接金属丝6，连接金属丝6与结合金属丝5垂直，结合金属丝5和连接金属丝6的直径均为0.05
‑
0.5mm，结合金属丝5间隔排列并且上下延伸，相邻的结合金属丝5之间的间距为1
‑
3mm，结合金属丝5上端露出硬质合金的上表面，露出长度为0.05
‑
0.1mm，露出部分伸入过渡层3中。结合金属丝5和连接金属丝6的直径过小则较难制备，过大则占据太多硬质合金基体的空间，影响硬质合金质的强度，本实施例中的金属丝尺寸合适，便于加工。
43.如图2所示，连接金属丝6具有两种，一种为前后延伸，另一种为左右延伸，前后延伸的连接金属丝6将前后相邻的结合金属丝5连接起来，左右延伸的连接金属丝6将左右相邻的结合金属丝5连接起来，呈立体网格状。
44.金属网4内嵌在硬质合金基体1内，对硬质合金基体1的韧性起到了一定的增强作用，解决了由于硬质合金基体1韧性不够好易发生断裂的问题。结合金属丝5一端位于硬质合金基体1内部，另一端伸入过渡层3中，对硬质合金基体1和过渡层3起到连接作用，进一步提高过渡层3和硬质合金基体1之间的结合强度。
45.过渡层3层叠结合在硬质合金基体1和金刚石层2之间，过渡层3的厚度为0.05
‑
0.1mm，与结合金属丝5露出硬质合金机体1上表面长度相等或者略大于结合金属丝5的露出长度，可以保证结合金属丝5不会露出过渡层3上表面，对过渡层3与金刚石层2之间的接触不会产生影响。
46.过渡层3为现有技术，成分包括wc、结合剂、金刚石微粉，具体比例采用申请公布号为cn109128192a、申请公布日为2019.01.04的中国专利公开的过渡层的成分比例。
47.在金属网4和过渡层3的作用下，可以增加过渡层3与硬质合金基体1的接触面积和把持力，过渡层3的加入增强了界面的结合力，使聚晶金刚石复合片减少合成及加工分层的缺陷。
48.在本实施例中，上方的金刚石层2、下方的硬质合金基体1、过渡层3、金属网4在高温高压下可以连接结合在一起，形成聚晶金刚石复合片。
49.本实用新型聚晶金刚石复合片的具体实施例2：
50.与上述实施例1中聚晶金刚石复合片的区别仅在于，如图3所示，金刚石层2和过渡层3均设置两个，两个金刚石层2分别处于硬质合金基体1的上下两侧，一个过渡层3夹在上方金刚石层2与硬质合金基体1的上表面之间，另一个过渡层3夹在硬质合金基体1的下表面与下方金刚石层2之间。
51.硬质合金基体1内嵌设置有金属网4，金属网4包括上下延伸的结合金属丝5和连接相邻结合金属丝5的连接金属丝6，结合金属丝5上下延伸，露出硬质合金基体1上下表面，伸入上方和下方的过渡层3内。
52.聚晶金刚石复合片的工作层为金刚石层2，两个金刚石层2处于硬质合金基体1两侧，聚晶金刚石复合片的上下两侧都可以作为工作层使用，节约了使用成本。
53.在本实施例中，两边的金刚石层2、两个过渡层3与硬质合金基体1在高温高压下连接结合在一起，形成聚晶金刚石复合片。
54.本实用新型聚晶金刚石复合片的具体实施例3：
55.与上述实施例1中聚晶金刚石复合片的区别仅在于，如图4所示，硬质合金基体1和过渡层3均设置两个，两硬质合金基体1分别处于金刚石层2的上下两侧，一个过渡层3夹在上方硬质合金基体1和金刚石层2的上表面之间，另一个过渡层3夹在下方硬质合金基体1和金刚石层2的下表面之间。
56.硬质合金基体1内嵌设置有金属网4，金属网4包括上下延伸的结合金属丝5和连接相邻结合金属丝5的连接金属丝6，结合金属丝5上下延伸。上方硬质合金基体1内的结合金属丝5露出该硬质合金基体1下表面并伸入位于金刚石层2上方的过渡层3内，下方硬质合金基体1内的结合金属丝5露出该硬质合金基体1上表面，并伸入位于金刚石层2下方的过渡层3内。
57.两层硬质合金基体1处于金刚石层2的两侧，使聚晶金刚石复合片的强度和抗冲击韧性更好。
58.在本实施例中，两边硬质合金基体1、两个过渡层3、中间的金刚石层2在高温高压下连接结合在一起，形成聚晶金刚石复合片。
59.本实用新型聚晶金刚石复合片的具体实施例4：
60.与上述实施例1中聚晶金刚石复合片的区别仅在于，金属网的结合金属丝左右倾斜布置，连接金属丝连接相邻的结合金属丝并与结合金属丝垂直，此时原先左右延伸的连接金属丝也处于倾斜状态，结合金属丝和原先左右延伸的连接金属丝均可以伸入过渡层内。在其他实施例中，金属网的结合金属丝前后倾斜布置，此时原先前后延伸的金属丝处于倾斜状态，结合金属丝和原先前后延伸的连接金属丝均可以伸入过渡层内。
61.本实用新型聚晶金刚石复合片的具体实施例5：
62.与上述实施例1中聚晶金刚石复合片的区别仅在于，金属丝的材料采用钴、镍或者
其他金属。
63.本实用新型聚晶金刚石复合片的具体实施例6：
64.与上述实施例1中聚晶金刚石复合片的区别仅在于，硬质合金基体内只有上下延伸的结合金属丝。
65.本实用新型聚晶金刚石复合片的具体实施例7：
66.与上述实施例1中聚晶金刚石复合片的区别仅在于，结合金属丝伸入过渡层0.2mm，过渡层厚度也为0.2mm。在其他实施例中，结合金属丝伸入过渡层的长度和过渡层的厚度还可以为其他合适的尺寸。
67.本实用新型聚晶金刚石复合片的具体实施例8：
68.与上述实施例1中聚晶金刚石复合片的区别仅在于，结合金属丝之间的间距为4mm，在其他实施例中，结合金属丝之间的间距也可以根据需求选择其他不同的大小。
69.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。