一种金刚石节块的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种金刚石节块的制备方法，按照先后顺序包括以下步骤：称取一定量的预合金粉或者单质金属粉、金刚石、添加剂进行混合；压制金刚石节块；将压制好的金刚石节块进行烧结；将烧结好的金刚石节块进行打磨处理。所述烧结为高温连续烧结。本发明的金刚石节块的制备方法简单、产品锋利度好、适用范围广、加工成本低、生产效率高、不易崩边、可实现自动化批量生产。经过高温连续烧结后的金刚石节块，其预合金粉或者单质金属粉胎体可牢牢把持住金刚石，具有较长的寿命和较高的锋利度，烧结后金刚石节块的相对密度可达到90-98%以上，硬度可达到HRB100-115。
【专利说明】一种金刚石节块的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于磨削工具的制备【技术领域】，具体涉及一种金刚石节块的制备方法。
【背景技术】
[0002]在陶瓷、石材等具有高硬度材料的加工和切割【技术领域】中，金刚石滚筒和金刚石磨边轮以其高效的磨削性能而被广泛应用。目前，市场上大部分用于焊接金刚石滚筒和金刚石磨边轮的金刚石节块均由金属单质粉或合金粉与金刚石混合后，再经过热压烧结而制成的。其制备过程存在诸多问题，例如能耗高，石墨模具消耗量大，工作环境差，人工成本高，产品适应性差，产品锋利度不够等，这不利于国家大力推广节能减排和环境改善等工作。
[0003]公布号为CN104148652A的发明专利公开了一种新型金刚石节块的制备方法及所用到的胎体材料。在该发明中，金刚石节块的胎体材料主要由钨铜铁合金粉末、Cul5Sn粉末、Ni粉末和Fe粉末制成，其制备方法为:准备胎体材料和镀钛金刚石，二者按照一定比例混合均匀，再将混合料与石蜡混合均匀，得到节块坯料，并压制成型，得到压坯，将压坯装入石墨模具，在真空热压烧结机中烧结，待模具冷却后拆模，得到金刚石节块。虽然制备的金刚石节块的硬度有所提高，但是在制备过程中仍采用石墨模具，而且模具消耗量大，成本高，不适宜批量生产。
[0004]公布号为CN102350501A的发明专利公开了一种低温低压制备金刚石节块的还原热压成型方法，根据金刚石节块配方的要求，计算出各金属单质粉和/或预合金粉末的质量，以及所需金刚石的体积和质量；取配方所需的金属单质粉和/或预合金粉末以及金刚石，经过混合均匀后进行模压；将压坯装入耐高温模具中，先在还原气氛下进行烧结，再通过热压成形得到金刚石节块。虽然该发明的制备方法简单，效率高，但是仍存在很多缺陷，比如在制备过程中采用模具，而且模具消耗量大，成本高，而且是不连续的生产，所以生产效率仍有待提高，该方法不适宜批量生产。
【发明内容】
[0005]为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种金刚石节块的制备方法，按照先后顺序包括以下步骤:
(1)称取一定量的预合金粉或者单质金属粉、金刚石、添加剂进行混合；
(2)压制金刚石节块；
(3)将压制好的金刚石节块进行烧结；
(4)将烧结好的金刚石节块进行打磨处理；
所述烧结为高温连续烧结。
[0006]本发明的金刚石节块的制备方法，利用了自动或者半自动压力机先对金刚石节块进行冷压或者温压成型，然后通过连续烧结炉进行高温连续烧结，而且烧结过程中不需要模具。本发明采用预合金粉或者单质金属粉做胎体，冷压或者温压成型，在高温和还原保护气氛下连续烧结，能够得到锋利度好、适用范围广、加工成本低的金刚石节块。所制备的金刚石节块适用于金刚石滚筒和金刚石磨边轮，用于加工陶瓷地板砖、石材等坚硬材料。
[0007]优选的是，步骤(I)中，预合金粉、金刚石、添加剂的质量百分比分别为85-99%、
0.5-10%、0.1-5%。本发明经过大量实验证明，预合金粉可广泛用于金刚石节块的制备原材料，配合上述三种原材料的配比，所制备的金刚石节块的使用寿命长，预合金粉胎体可牢牢把持住金刚石，锋利度好，而且制备过程的烧结温度低。
[0008]在上述任一方案中优选的是，步骤(I)中，单质金属粉、金刚石、添加剂的质量百分比分别为85-99%、0.5-10%、0.1_5%。本发明经过大量实验证明，单质金属粉可广泛用于金刚石节块的制备原材料，配合上述三种原材料的配比，所制备的金刚石节块的使用寿命长，单质金属粉胎体可牢牢把持住金刚石，锋利度好，而且制备过程的烧结温度低。
[0009]在上述任一方案中优选的是，所述预合金粉中各组分的质量百分比为铁1_80%、镍 1-30%、铜 1-70%、锡 1-30%、钴 0-30%、锌 0_20%、锰 0_25%、铝 0_10%、磷 0_10%、硅 0_8%、钛
0-20%、镁0-20%、铬0-10%。本发明经过大量实验证明，采用上述各组分配比的预合金粉，所制得的预合金粉胎体对金刚石的把持力更高，锋利度更好，经过连续烧结后的金刚石节块刀头的相对密度更高，力学性能也会相应提高。
[0010]在上述任一方案中优选的是，所述单质金属粉中各组分的质量百分比为铁粉
1-80%、镍粉1-30%、铜粉1-70%、锡粉1-30%、钴粉0-30%,锌粉0-20%,锰粉0-25%,铝粉0-20%、磷铁粉0-30%、硅粉0-8%、钛粉0-20%、碳化钨0_30%、铬粉0_10%。本发明经过大量实验证明，采用上述各组分配比的单质金属粉，所制得的单质金属粉胎体对金刚石的把持力更高，锋利度更好，经过连续烧结后的金刚石节块刀头的相对密度更高，力学性能也会相应提高。碳化钨具有很高的硬度和热稳定性，由含有碳化钨的单质金属粉制备的金刚石节块的耐磨性更好。
[0011]在上述任一方案中优选的是，所述预合金粉的粒度为5-74 μ m。本发明经过大量实验证明，预合金粉的粒度为5-74 μ m时，其与金刚石、添加剂能够更加充分均匀的混合在一起，冷压压坯强度符合要求，烧结活性强。
[0012]在上述任一方案中优选的是，所述单质金属粉中各组分的粒度为5-74 μ m。本发明经过大量实验证明，单质金属粉中各组分的粒度为5-74 μ m时，其与金刚石、添加剂能够更加充分均匀的混合在一起，冷压压坯强度符合要求，烧结活性强。
[0013]在上述任一方案中优选的是，所述金刚石的粒度为30/40-170/200目，以适应不同工况条件和加工对象的需要。
[0014]在上述任一方案中优选的是，所述添加剂由润滑剂和抗氧化剂组成。
[0015]在上述任一方案中优选的是，所述润滑剂为冷压润滑剂或者温压润滑剂。
[0016]在上述任一方案中优选的是，所述冷压润滑剂为无机物或者有机物，所述无机物为硬脂酸锌、石墨中的任一种，所述有机物为液体石蜡。上述冷压润滑剂具有良好的润滑性和挤压性，可在工作表面形成润滑膜，从而降低摩擦系数和噪音，减少动力消耗，提高产品质量，改善压坯致密度和强度等。
[0017]在上述任一方案中优选的是，所述温压润滑剂为粉状有机物，所述粉状有机物为酚醛树脂粉、丁醛类树脂粉中的任一种，也可为酚醛树脂粉与其他树脂粉的混合物。上述温压润滑剂的化学稳定性和流动性良好，在温压成型过程中可在工作表面形成润滑膜，能起到良好的润滑作用。
[0018]在上述任一方案中优选的是，所述抗氧化剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠中的任一种。上述抗氧化剂可以有效防止金属粉末氧化，防止金属粉末的活性降低，有利于金刚石节块的压制和高温连续烧结的进行，所制备产品的相对密度和硬度都比较高。
[0019]在上述任一方案中优选的是，步骤(I)中，预合金粉或者单质金属粉、金刚石、添加剂的混合时间为l_24h，可以在球磨机、搅拌机等设备中混合。本发明经过大量实验证明，上述原材料经过l_24h混合后，可充分均匀的混合在一起。原材料混合的越充分均匀，就越有利于后续的压制和连续烧结过程的进行，制备的金刚石节块的相对密度就越高，硬度等力学性能也越好。
[0020]在上述任一方案中优选的是，步骤(2)中，采用自动或者半自动压力机进行压制，提高了生产效率,节省人工成本,可实现自动化批量生产。
[0021]在上述任一方案中优选的是，金刚石节块的压制方式为冷压或者温压，避免了废气排放，降低能耗，防止环境污染。温压的温度为100-300°C。
[0022]在上述任一方案中优选的是，对金刚石节块进行双向压制。对金刚石节块的上、下两侧同时压制，可进一步提高金刚石节块的相对密度和硬度。
[0023]在上述任一方案中优选的是，所述压力机的单位面积压强设置为300_1200MPa，即300-1200MPa/m2。本发明经过大量实验证明，在此压强下，可进一步提高金刚石节块压坯的相对密度和强度，同时避免了产品内部产生气孔、疏松、微裂纹等缺陷。
[0024]在上述任一方案中优选的是，步骤(2)中，单个金刚石节块的压制重量为10-80g。
[0025]在上述任一方案中优选的是，步骤(3)中，将压制好的金刚石节块放置在烧结料盘中，每盘至少放置十个金刚石节块。金刚石节块应均匀地放置在烧结料盘中。
[0026]在上述任一方案中优选的是，采用连续烧结炉进行高温烧结。其烧结速度快，能够实现自动化生产，生产效率提高了数十倍，还可将能耗和人工使用量降到最低，而且大批量生产的产品质量高、稳定性好。
[0027]在上述任一方案中优选的是，所述连续烧结炉为网带式或者推舟式。网带式连续烧结炉的网带速度为5-20mm/s ;推舟式连续烧结炉的推速为0.5-3.0mm/s。
[0028]在上述任一方案中优选的是，在连续烧结炉内通入还原性保护气氛。
[0029]在上述任一方案中优选的是，所述还原性保护气氛为氢气或者氨分解的气体。
[0030]在上述任一方案中优选的是，所述连续烧结炉的温度设置为低温区100-300°C、中温区 300-600°C、高温区 600-1000°C。
[0031]本发明的金刚石节块的制备方法简单、产品锋利度好、适用范围广、加工成本低、生产效率高、不易崩边、可实现自动化批量生产。经过高温连续烧结后的金刚石节块，预合金粉或者单质金属粉胎体可牢牢把持住金刚石，具有较长的寿命和较高的锋利度，烧结后金刚石节块的相对密度可达到90-98%以上，硬度可达到HRB 100-115。
[0032]本发明使用了自动或者半自动压力机以及连续烧结炉，而现有技术中使用热压机一模一模拆装以及非连续烧结。可见本发明的制备方法速度快，能够实现自动化生产，将热压机烧结生产金刚石节块刀头的效率提高数十倍之多，废气排放几乎为零，工作环境优良，可将能耗和人工使用量降到最低，而且大批量生产的产品质量高、稳定性好。
【具体实施方式】
[0033]为了更进一步了解本发明的
【发明内容】
，下面将结合具体实施例详细阐述本发明。
[0034]实施例一:
一种金刚石节块的制备方法，按照先后顺序包括以下步骤:
(1)称取一定量的预合金粉、金刚石、添加剂，并放入球磨机中混合均匀；
(2)压制金刚石节块；
(3)将压制好的金刚石节块进行高温连续烧结；
(4)将烧结好的金刚石节块进行打磨处理。
[0035]预合金粉、金刚石、添加剂的质量百分比分别为85%、10%,5%,三种原材料的混合时间为15h。预合金粉中各组分的质量百分比为:铁40%、镍15%、铜30%、锡15%。预合金粉的粒度为5 μ m,金刚石的粒度为30/40目。
[0036]添加剂由冷压润滑剂和抗氧化剂组成。冷压润滑剂为硬脂酸锌，抗氧化剂为亚硫酸钠。采用自动压力机对金刚石节块进行双向冷压成型，压力机的压强设置为300MPa/m2。单个金刚石节块的压制重量为10g，将压制好的金刚石节块均匀放置在烧结料盘中，每盘放置十个。
[0037]采用网带式连续烧结炉对金刚石节块进行高温连续烧结，网带速度为5mm/s。温度调节设置为:低温区100°C、中温区300°C、高温区600°C。连续烧结炉内通入氢气作为还原保护气。
[0038]经过上述工艺制备的金刚石节块的相对密度为90%，硬度为HRB100。
[0039]实施例二:
一种金刚石节块的制备方法，与实施例一相同，不同的是:预合金粉、金刚石、添加剂的质量百分比分别为99%、0.5%、0.5%，三种原材料的混合时间为24h。预合金粉中各组分的质量百分比为:铁35%、镍10%、铜15%、锡10%、磷5%、硅8%、钛10%、镁7%。预合金粉的粒度为25 μ m，金刚石的粒度为170/200目。
[0040]添加剂由冷压润滑剂和抗氧化剂组成。冷压润滑剂为石墨，抗氧化剂为亚硫酸氢钠。采用自动压力机对金刚石节块进行双向冷压成型，压力机的压强设置为1200MPa/m2。单个金刚石节块的压制重量为80g，将压制好的金刚石节块均匀放置在烧结料盘中，每盘放置五十个。
[0041]采用网带式连续烧结炉对金刚石节块进行高温连续烧结，网带速度为20mm/s。温度调节设置为:低温区300°C、中温区600°C、高温区1000°C。连续烧结炉内通入氨分解气体作为还原保护气。
[0042]经过上述工艺制备的金刚石节块的相对密度为98%，硬度为HRB115。
[0043]实施例三:
一种金刚石节块的制备方法，与实施例一相同，不同的是:预合金粉、金刚石、添加剂的质量百分比分别为94.9%、5%、0.1%，三种原材料的混合时间为lh。预合金粉中各组分的质量百分比为:铁5%、镍30%、铜20%、锡10%、锰10%、铝5%、镁20%。预合金粉的粒度为15 μ m,金刚石的粒度为40/45目。
[0044]添加剂由冷压润滑剂和抗氧化剂组成。冷压润滑剂为液体石蜡，抗氧化剂为亚硫代硫酸钠。采用自动压力机对金刚石节块进行双向冷压成型，压力机的压强设置为800MPa/m2。单个金刚石节块的压制重量为50g，将压制好的金刚石节块均匀放置在烧结料盘中，每盘放置一百个。
[0045]采用网带式连续烧结炉对金刚石节块进行高温连续烧结，网带速度为lOmm/s。温度调节设置为:低温区150°C、中温区450°C、高温区800°C。连续烧结炉内通入氢气作为还原保护气。
[0046]经过上述工艺制备的金刚石节块的相对密度为95%，硬度为HRB110。
[0047]实施例四:
一种金刚石节块的制备方法，与实施例一相同，不同的是:预合金粉、金刚石、添加剂的质量百分比分别为90%、8%、2%，三种原材料的混合时间为20h。预合金粉中各组分的质量百分比为:铁80%、镍1%、铜1%、锡1%、钴10%、锌7%。预合金粉的粒度为74 μ m，金刚石的粒度为40/45目。
[0048]添加剂由冷压润滑剂和抗氧化剂组成。冷压润滑剂为硬脂酸锌，抗氧化剂为亚硫代硫酸钠。采用自动压力机对金刚石节块进行双向冷压成型，压力机的压强设置为1000MPa/m2。单个金刚石节块的压制重量为60g，将压制好的金刚石节块均匀放置在烧结料盘中，每盘放置二百个。
[0049]采用网带式连续烧结炉对金刚石节块进行高温连续烧结，网带速度为15mm/s。温度调节设置为:低温区180°C、中温区500°C、高温区900°C。连续烧结炉内通入氢气作为还原保护气。
[0050]经过上述工艺制备的金刚石节块的相对密度为98%，硬度为HRB105。
[0051]实施例五:
一种金刚石节块的制备方法，与实施例一相同，不同的是:预合金粉、金刚石、添加剂的质量百分比分别为96%、3%、1%，三种原材料的混合时间为10h。预合金粉中各组分的质量百分比为:铁14%、镍4%、铜70%、锡2%、铝10%。预合金粉的粒度为60 μ m,金刚石的粒度为40/45 目。
[0052]添加剂由冷压润滑剂和抗氧化剂组成。冷压润滑剂为液体石蜡，抗氧化剂为亚硫代硫酸钠。采用自动压力机对金刚石节块进行双向冷压成型，压力机的压强设置为500MPa/m2。单个金刚石节块的压制重量为40g，将压制好的金刚石节块均匀放置在烧结料盘中，每盘放置一百五十个。
[0053]采用网带式连续烧结炉对金刚石节块进行高温连续烧结，网带速度为18mm/s。温度调节设置为:低温区120°C、中温区400°C、高温区700°C。连续烧结炉内通入氢气作为还原保护气。
[0054]经过上述工艺制备的金刚石节块的相对密度为93%，硬度为HRB112。
[0055]实施例六:
一种金刚石节块的制备方法，与实施例一相同，不同的是:预合金粉、金刚石、添加剂的质量百分比分别为88%、8%、4%，三种原材料的混合时间为10h。预合金粉中各组分的质量百分比为:铁35%、镍5%、铜30%、锡10%、锌10%、铬10%。预合金粉的粒度为12 μ m,金刚石的粒度为40/45目。
[0056]添加剂由冷压润滑剂和抗氧化剂组成。冷压润滑剂为石墨，抗氧化剂为亚硫酸氢钠。采用自动压力机对金刚石节块进行双向冷压成型，压力机的压强设置为400MPa/m2。单个金刚石节块的压制重量为80g，将压制好的金刚石节块均匀放置在烧结料盘中，每盘放置一百五十个。
[0057]采用网带式连续烧结炉对金刚石节块进行高温连续烧结，网带速度为8mm/s。温度调节设置为:低温区150°C、中温区450°C、高温区800°C。连续烧结炉内通入氢气作为还原保护气。
[0058]经过上述工艺制备的金刚石节块的相对密度为98%，硬度为HRB110。
[0059]实施例七:
一种金刚石节块的制备方法，按照先后顺序包括以下步骤:
(1)称取一定量的预合金粉、金刚石、添加剂，并放入搅拌机中混合均匀；
(2)压制金刚石节块；
(3)将压制好的金刚石节块进行高温连续烧结；
(4)将烧结好的金刚石节块进行打磨处理。
[0060]预合金粉、金刚石、添加剂的质量百分比分别为85%、10%,5%,三种原材料的混合时间为22h。预合金粉中各组分的质量百分比为:铁55%、镍20%、铜15%、锡10%。预合金粉的粒度为30 μ m,金刚石的粒度为30/40目。
[0061]添加剂由温压润滑剂和抗氧化剂组成。温压润滑剂为酚醛树脂粉，抗氧化剂为亚硫酸钠。采用自动压力机对金刚石节块进行双向温压成型，温压的温度为100°c，压力机的压强设置为900MPa/m2。单个金刚石节块的压制重量为80g，将压制好的金刚石节块均匀放置在烧结料盘中，每盘放置三十个。
[0062]采用推舟式连续烧结炉对金刚石节块进行高温连续烧结，推速为0.5mm/s。温度调节设置为:低温区100°C、中温区300°C、高温区600°C。连续烧结炉内通入氢气作为还原保护气。
[0063]经过上述工艺制备的金刚石节块的相对密度为90%，硬度为HRB100。
[0064]实施例八:
一种金刚石节块的制备方法，与实施例七相同，不同的是:预合金粉、金刚石、添加剂的质量百分比分别为96%、3%、1%，三种原材料的混合时间为18h。预合金粉中各组分的质量百分比为:铁10%、镍5%、铜50%、锡5%、钴25%、铬5%。预合金粉的粒度为40 μ m,金刚石的粒度为40/45目。
[0065]添加剂由温压润滑剂和抗氧化剂组成。温压润滑剂为丁醛类树脂粉，抗氧化剂为亚硫酸氢钠。采用自动压力机对金刚石节块进行双向温压成型，温压的温度为300°C，压力机的压强设置为600MPa/m2。单个金刚石节块的压制重量为80g，将压制好的金刚石节块均匀放置在烧结料盘中，每盘放置一百个。
[0066]采用推舟式连续烧结炉对金刚石节块进行高温连续烧结，推速为3mm/s。温度调节设置为:低温区180°C、中温区520°C、高温区810°C。连续烧结炉内通入氢气作为还原保护气。
[0067]经过上述工艺制备的金刚石节块的相对密度为98%，硬度为HRB115。
[0068]实施例九:
一种金刚石节块的制备方法，与实施例七相同，不同的是:预合金粉、金刚石、添加剂的质量百分比分别为92%、3%、5%，三种原材料的混合时间为10h。预合金粉中各组分的质量百分比为:铁45%、镍10%、铜35%、锡10%。预合金粉的粒度为35 μ m,金刚石的粒度为40/45目。
[0069]添加剂由温压润滑剂和抗氧化剂组成。温压润滑剂为酚醛树脂粉与其他树脂粉的混合物，抗氧化剂为亚硫酸钠。采用自动压力机对金刚石节块进行双向温压成型，温压的温度为200°C，压力机的压强设置为1100MPa/m2。单个金刚石节块的压制重量为70g，将压制好的金刚石节块均匀放置在烧结料盘中，每盘放置一百个。
[0070]采用推舟式连续烧结炉对金刚石节块进行高温连续烧结，推速为2mm/s。温度调节设置为:低温区160°C、中温区480°C、高温区750°C。连续烧结炉内通入氢气作为还原保护气。
[0071]经过上述工艺制备的金刚石节块的相对密度为98%，硬度为HRB115。
[0072]实施例十:
一种金刚石节块的制备方法，与实施例七相同，不同的是:预合金粉、金刚石、添加剂的质量百分比分别为92%、3%、5%，三种原材料的混合时间为10h。预合金粉中各组分的质量百分比为:铁35%、镍12%、铜45%、锡8%。预合金粉的粒度为5 μ m,金刚石的粒度为40/45目。
[0073]添加剂由温压润滑剂和抗氧化剂组成。温压润滑剂为酚醛树脂粉，抗氧化剂为亚硫酸钠。采用自动压力机对金刚石节块进行双向温压成型，温压的温度为250°C，压力机的压强设置为850MPa/m2。单个金刚石节块的压制重量为70g，将压制好的金刚石节块均匀放置在烧结料盘中，每盘放置一百个。
[0074]采用推舟式连续烧结炉对金刚石节块进行高温连续烧结，推速为1.5mm/s。温度调节设置为:低温区160°C、中温区480°C、高温区750°C。连续烧结炉内通入氢气作为还原保护气。
[0075]经过上述工艺制备的金刚石节块的相对密度为98%，硬度为HRB115。
[0076]实施例^^一:
一种金刚石节块的制备方法，与实施例七相同，不同的是:预合金粉、金刚石、添加剂的质量百分比分别为92%、3%、5%，三种原材料的混合时间为10h。预合金粉中各组分的质量百分比为:铁30%、镍20%、铜35%、锡15%。预合金粉的粒度为8 μ m，金刚石的粒度为40/45目。
[0077]添加剂由温压润滑剂和抗氧化剂组成。温压润滑剂为酚醛树脂粉与其他树脂粉的混合物，抗氧化剂为硫代硫酸钠。采用自动压力机对金刚石节块进行双向温压成型，温压的温度为150°C，压力机的压强设置为950MPa/m2。单个金刚石节块的压制重量为80g，将压制好的金刚石节块均匀放置在烧结料盘中，每盘放置一百二十个。
[0078]采用推舟式连续烧结炉对金刚石节块进行高温连续烧结，推速为2.5mm/s。温度调节设置为:低温区160°C、中温区550°C、高温区850°C。连续烧结炉内通入氢气作为还原保护气。
[0079]经过上述工艺制备的金刚石节块的相对密度为98%，硬度为HRB115。
[0080]实施例十二:
一种金刚石节块的制备方法，按照先后顺序包括以下步骤:
(1)称取一定量的单质金属粉、金刚石、添加剂，并放入球磨机中混合均匀；
(2)压制金刚石节块；
(3)将压制好的金刚石节块进行高温连续烧结； (4)将烧结好的金刚石节块进行打磨处理。
[0081 ] 单质金属粉、金刚石、添加剂的质量百分比分别为85%、10%、5%，三种原材料的混合时间为5h。单质金属粉中各组分的质量百分比为:铁粉40%、镍粉15%、铜粉30%、锡粉15%。单质金属粉中各组分的粒度为5-74 μ m,金刚石的粒度为30/40目。
[0082]添加剂由冷压润滑剂和抗氧化剂组成。冷压润滑剂为硬脂酸锌，抗氧化剂为亚硫酸钠。采用自动压力机对金刚石节块进行双向冷压成型，压力机的压强设置为1100MPa/m2。单个金刚石节块的压制重量为80g，将压制好的金刚石节块均匀放置在烧结料盘中，每盘放置八十个。
[0083]采用推舟式连续烧结炉对金刚石节块进行高温连续烧结，推速为1.0mm/s。温度调节设置为:低温区100°C、中温区300°C、高温区600°C。连续烧结炉内通入氢气作为还原保护气。
[0084]经过上述工艺制备的金刚石节块的相对密度为95%，硬度为HRB112。
[0085]实施例十三:
一种金刚石节块的制备方法，与实施例十二相同，不同的是:单质金属粉中各组分的质量百分比为:铁粉10%、镍粉30%、铜粉20%、锡粉10%、碳化钨30%。单质金属粉中各组分的粒度为10-55 μ m。
[0086]实施例十四:
一种金刚石节块的制备方法，与实施例十二相同，不同的是:单质金属粉中各组分的质量百分比为:铁粉80%、镍粉1%、铜粉1%、锡粉1%、硅粉8%、碳化钨9%。单质金属粉中各组分的粒度为5-35 μ m。
[0087]实施例十五:
一种金刚石节块的制备方法，与实施例十二相同，不同的是:单质金属粉中各组分的质量百分比为:铁粉10%、镍粉20%、铜粉15%、锡粉30%、锰粉25%。单质金属粉中各组分的粒度为 5-50 μ m。
[0088]实施例十六:
一种金刚石节块的制备方法，按照先后顺序包括以下步骤:
(1)称取一定量的单质金属粉、金刚石、添加剂，并放入球磨机中混合均匀；
(2)压制金刚石节块；
(3)将压制好的金刚石节块进行高温连续烧结；
(4)将烧结好的金刚石节块进行打磨处理。
[0089]单质金属粉、金刚石、添加剂的质量百分比分别为85%、10%,5%,三种原材料的混合时间为12h。单质金属粉中各组分的质量百分比为:铁粉20%、镍粉5%、铜粉70%、锡粉5%。单质金属粉中各组分的粒度为5-74 μ m,金刚石的粒度为30/40目。
[0090]添加剂由温压润滑剂和抗氧化剂组成。温压润滑剂为酚醛树脂粉，抗氧化剂为亚硫酸钠。采用自动压力机对金刚石节块进行双向温压成型，温压的温度为200°C，压力机的压强设置为950MPa/m2。单个金刚石节块的压制重量为80g，将压制好的金刚石节块均匀放置在烧结料盘中，每盘放置一百个。
[0091]采用网带式连续烧结炉对金刚石节块进行高温连续烧结，网带速度为lOmm/s。温度调节设置为:低温区150°C、中温区500°C、高温区800°C。连续烧结炉内通入氢气作为还原保护气。
[0092]经过上述工艺制备的金刚石节块的相对密度为98%，硬度为HRB115。
[0093]实施例十七:
一种金刚石节块的制备方法，与实施例十六相同，不同的是:单质金属粉中各组分的质量百分比为:铁粉10%、镍粉20%、铜粉15%、锡粉30%、碳化钨15%、铬粉10%。单质金属粉中各组分的粒度为5-50 μ m。
[0094]实施例十八:
一种金刚石节块的制备方法，与实施例十六相同，不同的是:单质金属粉中各组分的质量百分比为:铁粉20%、镍粉5%、铜粉15%、锡粉30%、磷铁粉30%。单质金属粉中各组分的粒度为 5-55 μ m0
[0095]本领域技术人员不难理解，本发明的金刚石节块的制备方法包括上述本发明说明书的
【发明内容】
和【具体实施方式】部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些
组合构成的各方案--描述。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、
改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种金刚石节块的制备方法，按照先后顺序包括以下步骤: (1)称取一定量的预合金粉或者单质金属粉、金刚石、添加剂进行混合； (2)压制金刚石节块； (3)将压制好的金刚石节块进行烧结； (4)将烧结好的金刚石节块进行打磨处理； 其特征在于:所述烧结为高温连续烧结。
2.如权利要求1所述的金刚石节块的制备方法，其特征在于:步骤(I)中，预合金粉、金刚石、添加剂的质量百分比分别为85-99%、0.5-10%、0.1_5%。
3.如权利要求1所述的金刚石节块的制备方法，其特征在于:步骤(I)中，单质金属粉、金刚石、添加剂的质量百分比分别为85-99%、0.5-10%、0.1_5%。
4.如权利要求2所述的金刚石节块的制备方法，其特征在于:所述预合金粉中各组分的质量百分比为铁1_80%、镍1-30%、铜1-70%、锡1-30%、钴0_30%、锌0_20%、锰0_25%、铝0-10%、磷 0-10%、硅 0-8%、钛 0-20%、镁 0-20%、铬 0_10%。
5.如权利要求3所述的金刚石节块的制备方法，其特征在于:所述单质金属粉中各组分的质量百分比为铁粉1_80%、镍粉1-30%、铜粉1-70%、锡粉1-30%、钴粉0-30%、锌粉0-20%、锰粉0-25%、铝粉0-20%、磷铁粉0-30%、硅粉0_8%、钛粉0_20%、碳化钨0_30%、铬粉O-10%ο
6.如权利要求4所述的金刚石节块的制备方法，其特征在于:所述预合金粉的粒度为5-74 μ m0
7.如权利要求5所述的金刚石节块的制备方法，其特征在于:所述单质金属粉中各组分的粒度为5-74 μ m。
8.如权利要求2或3所述的金刚石节块的制备方法，其特征在于:所述添加剂由润滑剂和抗氧化剂组成。
9.如权利要求8所述的金刚石节块的制备方法，其特征在于:所述润滑剂为冷压润滑剂或者温压润滑剂。
10.如权利要求9所述的金刚石节块的制备方法，其特征在于:所述冷压润滑剂为无机物或者有机物，所述无机物为硬脂酸锌、石墨中的任一种，所述有机物为液体石蜡。
【文档编号】B22F3/16GK104399985SQ201410782352
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月18日 优先权日:2014年12月18日
【发明者】王振明, 张永奇 申请人:广东新劲刚新材料科技股份有限公司