多cBN层的低含量PcBN复合片的制作方法

本发明属于超硬材料制备，具体涉及一种多cbn层的低含量pcbn复合片。

背景技术：

1、聚晶立方氮化硼(pcbn)是上世纪由美国ge公司首先研制成功，是继人造金刚石之后制造成功的一种新型人造超硬材料。立方氮化硼(cbn)与金刚石晶体结构相似，具有高硬度、高导热性、低热膨胀系数等特点，在淬火钢、铸铁、粉末冶金等材料的加工中有着广泛的应用。聚晶立方氮化硼分为整体片和带硬质合金基体的复合片两种形式，其中，pcbn整体片是由cbn颗粒和结合剂在高温高压下烧结而成的，pcbn复合片是由cbn颗粒、结合剂和硬质合金基体在高温高压下烧结而成的。

2、目前pcbn复合片一般都是将一定浓度的cbn颗粒加入陶瓷结合剂或者金属结合剂在高温高压下和硬质合金衬体紧密粘结在一起。国内外的理论以及实践已经证明常规的高含量pcbn复合片(cbn浓度75％-95％)在加工淬火钢时韧性非常好，但耐磨性、耐热性差。低含量pcbn复合片(cbn浓度45％-65％)在加工淬火钢时耐磨性、耐热性好，但韧性差，并且在刀具制作的时候低含量pcbn复合片cbn层容易开裂、脱层，报废率高，成本高。无论低含量的pcbn复合片还是高含量的pcbn复合片制造工艺都比较成熟。高含量的cbn由于韧性好，物理性能更接近与硬质合金，所以和硬质合金衬体的结合力更好，低含量的cbn韧性差，和硬质合金衬体的结合力差，相应地，低浓度pcbn复合片具有在刀具制作时容易开裂和脱层的先天性缺陷。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种多cbn层的低含量pcbn复合片，以解决现有技术中的不足。

2、为了达到上述目的，本发明是通过下述技术方案实现的：

3、提供一种多cbn层的低含量pcbn复合片，由内而外依次包括硬质合金衬体、第一结合剂、第一cbn层、第二结合剂和第二cbn层，所述第一cbn层为高浓度cbn层，所述第二cbn层为低浓度cbn层。

4、如所述多cbn层的低含量pcbn复合片，所述高浓度cbn层为浓度为85％的cbn层，所述低浓度cbn层为浓度为50％的cbn层。

5、如所述多cbn层的低含量pcbn复合片，所述高浓度cbn层的厚度为0.3mm，所述低浓度cbn层的厚度为0.5mm。

6、如所述多cbn层的低含量pcbn复合片，所述第一结合剂为金属结合剂。

7、如所述多cbn层的低含量pcbn复合片，所述金属结合剂为al粉。

8、如所述多cbn层的低含量pcbn复合片，所述第二结合剂为陶瓷结合剂。

9、如所述多cbn层的低含量pcbn复合片，所述陶瓷结合剂为tin、tic、ticn、tialn、tisin、al2o3、ticraln、si3n4和zro中的任一种或多种。

10、本发明技术方案的有益效果是：

11、主要应用在淬火钢的连续至中等断续切削工况，非常适应在恶劣工况下进行高速加工，在切削淬火钢时兼顾了耐磨性和抗崩刃性，从而有效提高cbn刀具的使用寿命，提高加工效率，应用前景广阔。

技术特征：

1.一种多cbn层的低含量pcbn复合片，其特征在于，由内而外依次包括硬质合金衬体、第一结合剂、第一cbn层、第二结合剂和第二cbn层，所述第一cbn层为高浓度cbn层，所述第二cbn层为低浓度cbn层。

2.如权利要求1所述多cbn层的低含量pcbn复合片，其特征在于，所述高浓度cbn层为浓度为85％的cbn层，所述低浓度cbn层为浓度为50％的cbn层。

3.如权利要求2所述多cbn层的低含量pcbn复合片，其特征在于，所述高浓度cbn层的厚度为0.3mm，所述低浓度cbn层的厚度为0.5mm。

4.如权利要求1所述多cbn层的低含量pcbn复合片，其特征在于，所述第一结合剂为金属结合剂。

5.如权利要求4所述多cbn层的低含量pcbn复合片，其特征在于，所述金属结合剂为al粉。

6.如权利要求1所述多cbn层的低含量pcbn复合片，其特征在于，所述第二结合剂为陶瓷结合剂。

7.如权利要求6所述多cbn层的低含量pcbn复合片，其特征在于，所述陶瓷结合剂为tin、tic、ticn、tialn、tisin、al2o3、ticraln、si3n4和zro中的任一种或多种。

技术总结本发明公开了一种多cBN层的低含量PcBN复合片，由内而外依次包括硬质合金衬体、第一结合剂、第一cBN层、第二结合剂和第二cBN层，所述第一cBN层为高浓度cBN层，所述第二cBN层为低浓度cBN层。本发明主要应用在淬火钢的连续至中等断续切削工况，非常适应在恶劣工况下进行高速加工，在切削淬火钢时兼顾了耐磨性和抗崩刃性，从而有效提高cBN刀具的使用寿命，提高加工效率，应用前景广阔。技术研发人员：韩向受保护的技术使用者：上海新山田精密刀具有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18