聚晶金剛石拉絲模坯料及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于超硬材料制造領(lǐng)域，具體涉及一種聚晶金剛石拉絲模坯料及其制造方法。本發(fā)明聚晶金剛石拉絲模坯料包括由外到內(nèi)的三層結(jié)構(gòu)，所述三層結(jié)構(gòu)依次為硬質(zhì)合金環(huán)、聚晶金剛石和芯棒，所述芯棒為耐高溫材料。其制造方法首先在硬質(zhì)合金環(huán)內(nèi)放入混合均勻的金剛石微粉和鈷粉，再在正中間插入耐高溫芯棒，而后密封進(jìn)行高溫高壓燒結(jié)。本發(fā)明拉絲模坯料打孔時無需采用電火花或激光，僅需采用常規(guī)的硬質(zhì)合金麻花鉆頭或超聲波研磨打孔即可，從而徹底避免了因打孔高溫引起的拉絲模孔壁裂紋，大大提高了產(chǎn)品的成品率，縮短了加工時間，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，從而有效地降低了拉絲模的生產(chǎn)成本。
【專利說明】聚晶金剛石拉絲模坯料及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于超硬材料制造領(lǐng)域，具體涉及一種聚晶金剛石拉絲模坯料及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚晶金剛石拉絲模坯料具有極高的硬度、耐磨性、導(dǎo)熱性、彈性模量及較高的強度，因此用這種坯料制造的拉絲模耐用度高，拉拔出的線材精度高、光潔度好、成本低，使之成為制造拉絲模最卓越的材料，是傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金拉絲模無法比擬的。聚晶金剛石拉絲模坯料有帶或不帶硬質(zhì)合金環(huán)的兩種，帶硬質(zhì)合金環(huán)的拉絲模坯料由于硬質(zhì)合金環(huán)對其圍繞的聚晶金剛石產(chǎn)生了箍緊的向內(nèi)壓應(yīng)力，可以有效抵消拉拔線材時聚晶金剛石受到的向外張應(yīng)力，因此強度高，可以承受拉拔絲材時的較大的外力，更適合用來制造尺寸規(guī)格較大的開坯拉絲?；蜻^渡拉絲模。
[0003]當(dāng)把聚晶金剛石拉絲模坯料制成拉拔絲材的開坯拉絲模、過渡拉絲模或定徑拉絲模時，需要在聚晶金剛石拉絲模坯料的中心打孔，由于聚晶金剛石的硬度極高，耐磨性極好，必須采取電火花或激光進(jìn)行打孔，打孔時局部溫度可達(dá)3000°C以上，使局部的金剛石碳化形成一個尺寸符合要求的孔，但打孔時的高溫也有可能導(dǎo)致聚晶金剛石拉絲?？妆诋a(chǎn)生裂紋，使拉絲模徹底報廢，尤其是對于帶硬質(zhì)合金環(huán)的拉絲模坯料，因打孔尺寸較大，打孔時間長、功率高，出現(xiàn)裂紋的幾率相對也高，這是聚晶金剛石拉絲模制造過程中存在的一個亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明改進(jìn)帶硬質(zhì)合金環(huán)聚晶金剛石拉絲模坯料的結(jié)構(gòu)，提供了一種新型聚晶金剛石拉絲模坯料，所述拉絲模坯料打孔時無需采用電火花或激光，僅需采用常規(guī)的硬質(zhì)合金麻花鉆頭或超聲波研磨打孔即可，從而徹底避免了因打孔高溫引起的拉絲豐旲孔壁裂紋，大大提聞了廣品的成品率，縮短了加工時間，提聞了廣品的生廣效率，從而有效地降低了拉絲模的生產(chǎn)成本。本發(fā)明還提供了所述聚晶金剛石拉絲模坯料的制造方法。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種聚晶金剛石拉絲模坯料，包括由外到內(nèi)的三層結(jié)構(gòu)，所述三層結(jié)構(gòu)依次為硬質(zhì)合金環(huán)、聚晶金剛石和芯棒，所述芯棒為耐高溫材料。
[0006]根據(jù)上述的聚晶金剛石拉絲模坯料，所述芯棒的材質(zhì)為耐高溫金屬。
[0007]根據(jù)上述的聚晶金剛石拉絲模坯料，所述芯棒的材質(zhì)為鉭、鈮、鎢和鑰的任一種。
[0008]根據(jù)上述的聚晶金剛石拉絲模坯料，所述芯棒的材質(zhì)為耐高溫陶瓷。
[0009]根據(jù)上述的聚晶金剛石拉絲模坯料，所述芯棒的材質(zhì)為氧化鋁、氧化鋯、氧化硅、碳化娃和氮化娃陶瓷的任一種。
[0010]根據(jù)上述的聚晶金剛石拉絲模坯料，所述芯棒的直徑小于聚晶金剛石拉絲模的定徑區(qū)孔徑。
[0011]根據(jù)上述的聚晶金剛石拉絲模坯料，所述芯棒與聚晶金剛石拉絲模坯料的高度相當(dāng)。
[0012]一種以上任一項所述聚晶金剛石拉絲模坯料的制造方法，包括以下步驟:
(1)在硬質(zhì)合金環(huán)內(nèi)放入混合均勻的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為90、5%的金剛石微粉和5?10%的鈷
粉；
(2)在所述混合粉末的中部插入芯棒，再把它們放入耐高溫容器內(nèi)密封；
(3)將所述耐高溫容器置于高壓高溫條件下燒結(jié)后，即得聚晶金剛石拉絲模坯料。
[0013]根據(jù)上述的制造方法，所述耐高溫容器材質(zhì)為鋯金屬、鉭金屬、鑰金屬或鈮金屬。
[0014]根據(jù)上述的制造方法，所述高壓高溫條件為壓力6?8GPa、溫度135(Tl50(TC ;所述燒結(jié)時間為5?30分鐘。
[0015]本發(fā)明的積極有益效果:
本發(fā)明聚晶金剛石拉絲模坯料打孔時無需采用電火花或激光，僅需采用常規(guī)的硬質(zhì)合金麻花鉆頭或超聲波研磨打孔即可，從而徹底避免了因打孔高溫引起的拉絲?？妆诹鸭y，大大提高了產(chǎn)品的成品率，縮短了加工時間，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，從而有效地降低了拉絲模的生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實施例1剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中I為硬質(zhì)合金環(huán),2為聚晶金剛石,3為芯棒。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實施例及附圖對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。
[0019]實施例1
本實施例聚晶金剛石拉絲模坯料包括由外到內(nèi)的三層結(jié)構(gòu)，所述三層結(jié)構(gòu)依次為硬質(zhì)合金環(huán)、聚晶金剛石和芯棒，所述芯棒的材質(zhì)為鉭。
[0020]本實施例芯棒的材質(zhì)還可選擇鈮、鎢和鑰等耐高溫金屬的任一種。
[0021]本實施例聚晶金剛石拉絲模坯料的制造方法，包括以下步驟:
(1)在硬質(zhì)合金環(huán)內(nèi)放入混合均勻的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為90、5%的金剛石微粉和5?10%的鈷
粉；
(2)在所述混合粉末的中部插入芯棒，再把它們放入耐高溫鉭金屬容器內(nèi)密封；
(3)將所述耐高溫容器置于壓力6、GPa、溫度135(Tl500°C條件下燒結(jié)5?30分鐘后，即得聚晶金剛石拉絲模坯料。
[0022]本實施例耐高溫容器材質(zhì)還可為鋯金屬、鑰金屬或鈮金屬。
[0023]實施例2
本實施例聚晶金剛石拉絲模坯料包括由外到內(nèi)的三層結(jié)構(gòu)，所述三層結(jié)構(gòu)依次為硬質(zhì)合金環(huán)、聚晶金剛石和芯棒，所述芯棒的材質(zhì)為氧化鋁陶瓷。
[0024]本實施例芯棒的材質(zhì)還可選擇氧化鋯、氧化硅、碳化硅和氮化硅等耐高溫陶瓷的任一種。
[0025]本實施例聚晶金剛石拉絲模坯料的制造方法與實施例1相同。
[0026]本實施例耐高溫容器材質(zhì)還可為鋯金屬、鑰金屬或鈮金屬。
[0027]實施例3
本實施例聚晶金剛石拉絲模坯料包括由外到內(nèi)的三層結(jié)構(gòu)，所述三層結(jié)構(gòu)依次為硬質(zhì)合金環(huán)、聚晶金剛石和芯棒，所述芯棒的材質(zhì)為氧化鋁陶瓷，直徑小于聚晶金剛石拉絲模的定徑區(qū)孔徑，芯棒與聚晶金剛石拉絲模坯料的高度相當(dāng)。
[0028]本實施例芯棒的材質(zhì)還可選擇氧化鋯、氧化硅、碳化硅和氮化硅等耐高溫陶瓷的任一種。
[0029]本實施例聚晶金剛石拉絲模坯料的制造方法與實施例1相同。
[0030]本實施例耐高溫容器材質(zhì)還可為鋯金屬、鑰金屬或鈮金屬。
[0031]實施例4
本實施例聚晶金剛石拉絲模坯料包括由外到內(nèi)的三層結(jié)構(gòu)，所述三層結(jié)構(gòu)依次為硬質(zhì)合金環(huán)、聚晶金剛石和芯棒，所述芯棒的材質(zhì)為鉭，直徑小于聚晶金剛石拉絲模的定徑區(qū)孔徑，芯棒與聚晶金剛石拉絲模坯料的高度相當(dāng)。
[0032]本實施例芯棒的材質(zhì)還可選擇鈮、鎢和鑰等耐高溫金屬的任一種。
[0033]本實施例聚晶金剛石拉絲模坯料的制造方法與實施例1相同。
[0034]本實施例耐高溫容器材質(zhì)還可為鋯金屬、鑰金屬或鈮金屬。
[0035]本發(fā)明并不局限于上述【具體實施方式】，也不局限于圖中聚晶金剛石拉絲模坯料的示意形狀，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可據(jù)此做出多種變化，但任何與本發(fā)明等同或者類似的變化都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種聚晶金剛石拉絲模坯料，包括由外到內(nèi)的三層結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述三層結(jié)構(gòu)依次為硬質(zhì)合金環(huán)、聚晶金剛石和芯棒，所述芯棒為耐高溫材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚晶金剛石拉絲模坯料，其特征在于:所述芯棒的材質(zhì)為耐高溫金屬。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚晶金剛石拉絲模坯料，其特征在于:所述芯棒的材質(zhì)為鉭、鈮、鎢和鑰的任一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚晶金剛石拉絲模坯料，其特征在于:所述芯棒的材質(zhì)為耐高溫陶瓷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚晶金剛石拉絲模坯料，其特征在于:所述芯棒的材質(zhì)為氧化鋁、氧化鋯、氧化硅、碳化硅和氮化硅陶瓷的任一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚晶金剛石拉絲模坯料，其特征在于:所述芯棒的直徑小于聚晶金剛石拉絲模的定徑區(qū)孔徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚晶金剛石拉絲模坯料，其特征在于:所述芯棒與聚晶金剛石拉絲模坯料的高度相當(dāng)。
8.—種權(quán)利要求f 7任一項所述聚晶金剛石拉絲模坯料的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)在硬質(zhì)合金環(huán)內(nèi)放入混合均勻的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為90、5%的金剛石微粉和5?10%的鈷粉； (2)在所述混合粉末的中部插入芯棒，再把它們放入耐高溫容器內(nèi)密封； (3)將所述耐高溫容器置于高壓高溫條件下燒結(jié)后，即得聚晶金剛石拉絲模坯料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造方法，其特征在于:所述耐高溫容器材質(zhì)為鋯金屬、鉭金屬、鑰金屬或鈮金屬。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造方法，其特征在于:所述高壓高溫條件為壓力6?8GPa、溫度135(Tl500°C ;所述燒結(jié)時間為5?30分鐘。
【文檔編號】B21C3/18GK103433313SQ201310369045
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】趙軍, 趙云良, 趙爽之 申請人:鄭州新亞復(fù)合超硬材料有限公司