本发明涉及金刚石磨料工具制件,尤其涉及一种金属结合剂金刚石工具制件及其还原烧结制造方法和应用。
背景技术:
1、金刚石磨料制件是工程施工过程中会经常用到的一种工具。传统的金刚石磨料制件是用石墨模具在高温高压条件压制获得金刚石刀头,再将金刚石刀头通过钎焊方法将其焊接在金属基体件上从而获得金属结合剂金刚石磨料工具制件,但其能耗高、效率低;为了解决传统金刚石磨料制件的技术问题,有人创造了一种将金刚石-金属粉末利用钢模压制成金刚石工作刃刀头并将金刚石工作刃刀头与金属基体件进行整体压制成型的方法,从而得到金刚石金属结合剂制件,与传统工艺相比,此方法虽然省掉了中间的焊接工序,但是,在实践过程中发现:此种整体成型的金刚石金属结合剂制件的金刚石-金属粉末工作刃刀头致密度有待提高,胎体对金刚石的把持效果差,造成金刚石在使用工程中过早脱落,制件的锋利性不够,工作寿命短;同时,在整体压制成型时,金刚石工作刃刀头与金属基体件之间的整体成型粘接力不够,导致其在实际使用的过程中易出现工作刃刀头从基体件上脱落的现象,既影响其使用寿命,又易造成安全事故。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题在于提供一种金属结合剂金刚石工具制件及其还原烧结制造方法和应用,以解决背景技术中所存在的缺点与不足。
2、本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
3、本发明所提供的一种金属结合剂金刚石工具制件的还原烧结制造方法,包括以下步骤:
4、1、将金属基体件进行表面预处理,得到预处理金属基体件,所述的表面预处理为打磨拉毛处理后喷砂并进行磷化处理,通过磷化处理在所述的金属基体表面形成一层具有一定粗糙度的磷化保护膜;
5、2、将金刚石与金属粉末混合均匀后形成的金刚石-金属粉末在加热炉内加热进行预先微氧化处理,所述预先微氧化处理的工艺为:由常温加热至100-400℃,保温2-4小时;
6、3、将所述预处理金属基体件和经过预先微氧化处理的所述金刚石-金属粉末置于钢模中进行整体压制成型,脱模之后进行还原烧结,得到金属结合剂金刚石工具制件,所述还原烧结的工艺为:h2或co气氛下,还原烧结的温度为600-900℃,保温时间为30-45分钟。
7、对于上述的还原烧结制造方法,所述的预处理金属基体件表面必须清洁且无杂质附着,所述的磷化保护膜厚度为0.3-0.5mm,所述的磷化保护膜的粗糙度为ra6.3以上。
8、对于上述的还原烧结制造方法,所述的金属基体件的材质为q390-q550高强钢。
9、对于上述的还原烧结制造方法,所述的金刚石与金属粉末混合的比例为体积比1:(4~5),所述的金刚石的粒度独立地为16-120目。
10、对于上述的还原烧结制造方法,所述的整体压制成型的压力为30-100mpa。
11、本发明提供了上述技术方案所述还原烧结制造方法制造得到的金属结合剂金刚石工具制件。
12、本发明提供了上述技术方案所述金属结合剂金刚石工具制件作为金刚石磨料的应用。
13、有益效果:1、将金属基体件进行表面的磷化处理,所形成的磷化保护膜作为基体与工作刃刀头的过渡层,在后续还原烧结过程中可与工作刃刀头粉末经过粉末冶金后有效增加工作刃刀头与金属基体件之间的粘结力,使用过程中工作刃刀头不会轻易从基体件上脱落,既增加了其使用寿命,又增加了其使用的安全性;2、对金刚石-金属粉末进行预先微氧化处理,可以改善粉末的压制性(消除了自身残余应力)能并可实现后续的活性烧结,同时可提高金属结合剂金刚石工具制件在磨削使用过程的锋利性;3、预先微氧化处理后的金刚石-金属粉末因部分氧化后续在h2或co气氛条件下进行还原烧结时可以实现活性烧结,增加其与基体件的粘结性,同时还可以获得更高的致密度,提高了胎体对金刚石的把持力,使用过程中的磨损更慢,使用寿命更长。
1.一种金属结合剂金刚石工具制件的还原烧结制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种金属结合剂金刚石工具制件的还原烧结制造方法,其特征在于,所述的预处理金属基体件表面必须清洁且无杂质附着,所述的磷化保护膜厚度为0.3-0.5mm,所述的磷化保护膜的粗糙度为ra6.3以上。
3.根据权利要求1所述的一种金属结合剂金刚石工具制件的还原烧结制造方法,其特征在于,所述的金属基体件的材质为q390-q550高强钢。
4.根据权利要求1所述的一种金属结合剂金刚石工具制件的还原烧结制造方法,其特征在于,所述的金刚石与金属粉末混合的比例为体积比1:(4~5),所述的金刚石的粒度独立地为16-120目。
5.根据权利要求1所述的一种金属结合剂金刚石工具制件的还原烧结制造方法,其特征在于,所述的整体压制成型的压力为30-100mpa。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种金属结合剂金刚石工具制件的还原烧结制造方法制造得到的金属结合剂金刚石工具制件。
7.根据权利要求6所述的金属结合剂金刚石工具制件为金刚石磨料的应用。