專利名稱：合成研磨壓塊的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及合成研磨壓塊。
研磨壓塊廣泛應(yīng)用在切割、銑削、研磨、鉆孔、打眼和其它研磨操作中。研磨壓塊包括大量的研磨粒子，這些粒子通常是金剛石或立方氮化硼粒子，并結(jié)合到粘附的多晶體聚塊上。壓塊中研磨粒子含量高，并一般有大量的研磨粒子相互之間直接結(jié)合，尤其在金剛石壓塊的情況下更是如此。包含金剛石或立方氮化硼的研磨壓塊一般在高壓高溫條件(HPHT條件)下制成，研磨粒子在這種條件下熱性能穩(wěn)定。
金剛石研磨壓塊還可稱為多晶金剛石、PCD或PDC。立方氮化硼壓塊還可稱為多晶cBN或PcBN。
研磨壓塊易碎，在使用中這樣的壓塊經(jīng)常結(jié)合到燒結(jié)碳化物基底上以獲得支持。在現(xiàn)有技術(shù)中，這樣的得到支持的研磨壓塊稱為合成研磨壓塊。研磨壓塊還可用于研磨刀具的工作表面。
研磨壓塊在HPHT條件下制成，并結(jié)合到燒結(jié)碳化物基底上，在那些條件下研磨壓塊達(dá)到或接近平衡狀態(tài)?；氐匠爻簵l件下后，由于研磨層和基底有不同的熱和機(jī)械/彈性性能，會(huì)給研磨壓塊帶來較大的應(yīng)力。復(fù)合的效果是將研磨層放置到高應(yīng)力狀態(tài)。有限元分析表明研磨層可能在一些區(qū)域處于拉伸狀態(tài)，而在另一些區(qū)域處于壓縮狀態(tài)。應(yīng)力的特性是一些因素相互作用的結(jié)果，包括生產(chǎn)條件、研磨層材料和基底材料的特性、研磨層和基底之間的界面的特性，以及其它因素。在使用中，這樣受應(yīng)力的研磨壓塊易于過早損壞，如剝落、脫層和其它機(jī)制。也就是說，由于從研磨壓塊的切割表面脫落或損失全部或部分研磨層，研磨壓塊會(huì)過早損壞，且殘余應(yīng)力越高，過早損壞的可能性越大。
該問題在工業(yè)中已經(jīng)受到充分認(rèn)識，已經(jīng)應(yīng)用了許多技術(shù)嘗試解決該問題。
已提出各種不同的研磨壓塊結(jié)構(gòu)，其中研磨層和支持的基底之間的界面包含一種類型或另一種類型的許多隆脊、溝槽、凹痕或凹凸不平，以降低所述界面對機(jī)械或熱應(yīng)力的敏感度。這樣的結(jié)構(gòu)已在美國專利4784203、5011515、5486137、5564511、5906246和6148937中有所啟示。實(shí)際上，這些專利側(cè)重于將殘余應(yīng)力分散到盡可能大的區(qū)域中。
美國專利No6189634啟示，除在基底表面上的常規(guī)多晶層之外，在研磨壓塊外圍延伸圍繞一圈多晶金剛石，會(huì)降低壓塊中的殘余應(yīng)力。美國專利No6149695中公布了一圈外圍多晶金剛石和非平面的異型界面。在這種情況下，進(jìn)入到基底內(nèi)和多晶金剛石層內(nèi)的突出部分會(huì)基本上平衡并改變殘余應(yīng)力，以便研磨壓塊能夠經(jīng)得起較大的外加荷載和切割力。美國專利6189634在其若干實(shí)施方式中公布了一種類似的降低應(yīng)力的方法。
美國專利5370717、5875862和6189634提供了另一種解決問題的方法，即從基底延伸一個(gè)或多個(gè)突起穿過研磨層，以在合成研磨壓塊的工作表面上提供基底的一個(gè)區(qū)域。
另一種用來解決合成研磨壓塊的高應(yīng)力問題的方法是提供一個(gè)或多個(gè)不同材料的中間層，這些材料的特性，特別是熱和機(jī)械/彈性特性，介于基底和研磨層的特性之間。這些中間層的目的是在中間層調(diào)節(jié)部分應(yīng)力，從而降低研磨層中的殘余應(yīng)力。該方法在美國專利5510913中得到舉例說明，它提供了燒結(jié)的多晶立方氮化硼的中間層。另一個(gè)例子是美國專利No5037704，其中間層包括含鋁或硅的立方氮化硼，以及選自一個(gè)組的至少另一種元素，該組包括元素周期表的4A、5A、6A組中的元素的碳化物、氮化物以及碳氮化物。在美國專利No4959929中公布了另一個(gè)例子，其中間層包括體積上占40％到60％的立方氮化硼和碳化鎢和鈷。
在另一種方法中，美國專利5469927公布了使用非平面的界面和過渡層的方法。特別地，該專利描述了使用磨碎了的多晶金剛石和碳化鎢的過渡層，其中碳化鎢既以單獨(dú)的碳化鎢粒子又以預(yù)滲碳的碳化鎢粒子形式存在。進(jìn)一步地，還有措施讓鎢金屬混合到過渡層中以允許過量金屬存在，以便就地反應(yīng)形成碳化鎢。
總是有需要來提高合成研磨壓塊的耐久性和穩(wěn)定性，特別是那些安裝到用來向下鉆孔的鉆頭上的壓塊，如滾筒錐體和沖擊鉆機(jī)，它們的故障時(shí)間會(huì)牽涉到很大的費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，合成研磨壓塊包括一個(gè)研磨壓塊層，該研磨壓塊層結(jié)合到基底，通常是燒結(jié)碳化物基底上，研磨壓塊層的特征是(i)內(nèi)部區(qū)域，該區(qū)域與基底的表面接觸，(ii)第一中間區(qū)域，該區(qū)域與內(nèi)部區(qū)域接觸，(iii)第二中間區(qū)域，該區(qū)域與第一中間區(qū)域接觸，和(iv)外部區(qū)域，該區(qū)域與第二中間區(qū)域接觸，并含有超硬研磨粒子，這些超硬研磨粒子至少有三種不同的平均粒子尺寸。
內(nèi)部區(qū)域和第一、第二中間區(qū)域的成分不同，以便其性能從基底到外部區(qū)域發(fā)生分級的變化。外部區(qū)域?yàn)楹铣裳心簤K提供了工作表面。
本發(fā)明的實(shí)質(zhì)是，在基底和外部區(qū)域之間提供了三個(gè)區(qū)域或?qū)?，這三個(gè)區(qū)域或?qū)映煞植煌?，以便研磨壓塊層在基底和外部區(qū)域之間獲得熱膨脹方面的分級變化。這種熱膨脹方面的分級變化最好通過這樣的方式獲得，即為三個(gè)區(qū)域都提供一種混合物，即外部區(qū)域中存在的超硬研磨粒子和一種或多種耐火粒子的混合物，且三個(gè)區(qū)域的混合物相互之間有區(qū)別。例如，內(nèi)部區(qū)域的混合物含有的超硬研磨粒子比第一中間區(qū)域的混合物含有的超硬研磨粒子少，第一中間區(qū)域的混合物本身含有的超硬研磨粒子比第二中間區(qū)域的混合物含有的超硬研磨粒子少。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)質(zhì)是，與第二中間區(qū)域接觸的外部區(qū)域含有的超硬研磨粒子至少有三種不同的平均粒子尺寸。已經(jīng)證明，這樣的區(qū)域?yàn)檠心簤K提供了特別有效的抗沖擊性和硬度性能。
與研磨壓塊層接觸的基底的表面可以是平面或者非平面，包括異型面。非平面的表面會(huì)使得在隨后的高壓/高溫(HPHT)燒結(jié)工序中產(chǎn)生的機(jī)械/彈性應(yīng)力最小，該工序用來生產(chǎn)合成研磨壓塊。
研磨壓塊層的各個(gè)區(qū)域一般采取層的形式。這些層之間的界面一般不是平行的或同心的。
本發(fā)明可特別應(yīng)用到這樣的一些合成研磨壓塊中，它們可用來作為刀具插入到鉆頭中，如滾筒錐體和沖擊鉆頭，其特點(diǎn)是研磨壓塊層和基底之間的界面是凸的，外部區(qū)域的工作表面也是凸的。如果基底是圓柱形的，那么合成研磨壓塊的形狀應(yīng)該是子彈形。各個(gè)區(qū)域之間的界面最好也是凸的。
附圖簡要描述

圖1是本發(fā)明方法的合成研磨壓塊的實(shí)施方式的截面圖；和圖2A到2f是圖1中圓圈區(qū)域的放大圖，分別表示六種獨(dú)立的實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式
描述超硬研磨粒子可以是金剛石或立方氮化硼，但最好是金剛石粒子。
基底最好是燒結(jié)碳化物基底，如燒結(jié)碳化鎢、燒結(jié)碳化鉭、燒結(jié)碳化鈦、燒結(jié)碳化鉬或其混合物。燒結(jié)碳化物基底可以含有顆粒抑制劑的粒子，如碳化鈦、碳化鉭、碳化釩或其混合物。用于這樣的燒結(jié)碳化物的金屬粘結(jié)劑可以是現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何金屬粘結(jié)劑，如鎳、鈷、鐵或含有這些金屬中一到多種的合金。典型地，粘結(jié)劑占有6到20％的質(zhì)量比。在HPHT處理中，一些金屬粘結(jié)劑可能滲入到研磨壓塊中。為此，可以使用一片或一層粘結(jié)劑。
為了提高合成研磨壓塊的使用壽命，有必要減少在HPHT處理中引入的殘余應(yīng)力。在本發(fā)明中，從基底到研磨壓塊層的外部區(qū)域或工作區(qū)域，提供的熱膨脹分級變化，從而使得因研磨層和基底之間的熱膨脹差異而產(chǎn)生的殘余應(yīng)力變?yōu)樽钚　?br> 更為特別地，在本發(fā)明中，這是通過這樣的方式實(shí)現(xiàn)的，即在外部研磨區(qū)域或?qū)雍突字g引入了若干中間區(qū)域或?qū)?，每一個(gè)區(qū)域或?qū)佣加袩崤蛎?，從而從外部區(qū)域或?qū)拥交祝瑹崤蛎浄旨壸兓?。熱膨脹控制可以通過這樣的方式實(shí)現(xiàn)，即將低熱膨脹的一種或多種耐火粒子和超硬研磨粒子混合起來，并調(diào)整超硬研磨粒子和研磨粒子的相對比例，以獲得所需的熱膨脹。金屬或合金可存在于全部或部分區(qū)域中。當(dāng)存在這樣的金屬或合金時(shí)，金屬或合金相對超硬研磨粒子和耐火粒子的數(shù)量可以調(diào)整，以獲得所需的有分級的熱膨脹。低熱膨脹的耐火粒子的合適的例子有碳化硅、氧化硅和氮化硅，鉿、鈦、鋯、釩和鈮，氧化鋁和氮化鋁，立方氮化硼和碳化鎢、碳化鉭、碳化鉬。碳化鎢特別適用于耐火粒子。金屬和合金的合適的例子有鎳、鈷、鐵或含有這些金屬中一到多種的合金。這里的金屬和合金最好與燒結(jié)碳化物基底中具有的金屬和合金相同。
本發(fā)明的合成研磨壓塊的特點(diǎn)是使用了三個(gè)不同的區(qū)域，這三個(gè)區(qū)域插入在基底和外部研磨區(qū)域之間，外部研磨區(qū)域?yàn)閴簤K提供工作表面。在適當(dāng)放大的情況下，每一個(gè)區(qū)域在燒結(jié)的壓塊中都可以辨別。每一個(gè)可辨別區(qū)域的邊界都可以是規(guī)則的或者是不規(guī)則的。
下面結(jié)合附圖來詳細(xì)本發(fā)明的實(shí)施方式。首先參照圖1，合成研磨壓塊包括研磨壓塊層20，該研磨壓塊層結(jié)合到基底，通常是燒結(jié)碳化物基底10上。研磨壓塊層20包括內(nèi)部區(qū)域12，第一中間區(qū)域14，第二中間區(qū)域16和外部區(qū)域18。合成研磨壓塊的形狀是子彈。
區(qū)域18的外部區(qū)域22為合成研磨壓塊提供了工作表面。
連續(xù)區(qū)域24、26和28之間的界面的形狀都是凸的。類似地，區(qū)域12和基底10之間的界面30也是凸的。
圖2A到2f闡述了六種不同的實(shí)施方式，其中圖1的研磨壓塊層20的區(qū)域與基底相交或交叉。
圖2A闡述了一種實(shí)施方式，其中研磨壓塊層20的區(qū)域會(huì)聚到點(diǎn)34。
圖2B闡述了一種實(shí)施方式，其中研磨壓塊層20的區(qū)域終止在凸出部分或平面36上。
圖2c闡述了與圖2B類似的一種實(shí)施方式，只是界面22和界面24會(huì)聚到外圍點(diǎn)38。
圖2D闡述了與圖2c類似的一種實(shí)施方式，只是界面26也終止在外圍點(diǎn)40上。
在圖2e的實(shí)施方式中，區(qū)域18、16和14都終止在襯墊的周邊42上；而在圖2 f的實(shí)施方式中，研磨壓塊層20的所有區(qū)域都終止在襯墊的周邊42上。
在本發(fā)明的合成研磨壓塊中，內(nèi)部區(qū)域(所述實(shí)施方式中的12)可能包括超硬研磨粒子和耐火粒子的混合物，以及有選擇地包括一些金屬粘結(jié)劑。超硬研磨粒子的體積百分比一般占區(qū)域的20到30，耐火粒子的體積百分比一般占區(qū)域的80到70。如果使用金屬粘結(jié)劑，那么其體積百分比一般為粒子總體積的8到12。最好是，超硬研磨粒子的體積百分比為25，耐火粒子的體積百分比為75，金屬粘結(jié)劑的體積百分比為10。
第一中間區(qū)域(所述實(shí)施方式中的14)可能包括超硬研磨粒子和耐火粒子的混合物，以及有選擇地包括一些金屬粘結(jié)劑。超硬研磨粒子的體積百分比一般占區(qū)域的45到55，耐火粒子的體積百分比一般占區(qū)域的55到45。如果使用金屬粘結(jié)劑，那么其體積百分比一般為粒子總體積的5到12。最好是，超硬研磨粒子例的體積百分比為50，耐火粒子的體積百分比為50，金屬粘結(jié)劑的體積百分比為7。
第二中間區(qū)域(所述實(shí)施方式中的16)可能包括超硬研磨粒子和耐火粒子的混合物，以及有選擇地包括一些金屬粘結(jié)劑。超硬研磨粒子的體積百分比一般占區(qū)域的70到80，耐火粒子的體積百分比一般占區(qū)域的30到20。如果使用金屬粘結(jié)劑，那么其體積百分比一般為粒子總體積的3到7。最好是，超硬研磨粒子的體積百分比為75，耐火粒子的體積百分比為25，金屬粘結(jié)劑的體積百分比為5。
在內(nèi)部區(qū)域、第一和第二中間區(qū)域中，超硬研磨粒子的粒子尺寸一般在5到100微米的范圍內(nèi)，最好在15到30微米的范圍內(nèi)。
外部區(qū)域(所述實(shí)施方式中的18)可能包括超硬研磨粒子和金屬粘結(jié)劑。超硬研磨粒子的特征是至少含有三種，最好是四種不同的尺寸。金屬粘結(jié)劑的比例為超硬研磨粒子體積的百分之二。在包含三種粒子尺寸的混合物的情形中，各種平均粒子尺寸的成分示例如下，平均粒子尺寸質(zhì)量百分比大于10微米 至少205到10微米之間 至少15小于5微米 至少15上面及此后使用的術(shù)語“平均粒子尺寸”指的是占有大多數(shù)質(zhì)量的粒子接近的公稱尺寸，雖然還存在其它一些比公稱尺寸大的粒子和比公稱尺寸小的粒子。因而，舉例來說，如果平均粒子尺寸為10微米，那么會(huì)有一些比10微米大的粒子和一些比10微米小的粒子，但是大多數(shù)粒子的尺寸約為10微米，而粒子質(zhì)量的尺寸分布的峰值也在10微米。
上面及此后使用的術(shù)語“質(zhì)量百分比”指的是占全部研磨粒子質(zhì)量的百分比。
一種對外部區(qū)域有用的含有三種粒子尺寸的具體的粒子尺寸成分如下，平均粒子尺寸 質(zhì)量百分比12微米 258微米 254微米 50在一個(gè)包含四種金剛石粒子尺寸的混合物的情形中，各種平均粒子尺寸的成分示例如下，平均粒子尺寸 質(zhì)量百分比25到50微米 25到7015到24微米 15到308到14微米 5到45小于8微米 最小為5一種對外部區(qū)域有用的含有四種粒子尺寸的具體的粒子尺寸成分如下，
平均粒子尺寸 質(zhì)量百分比30微米6522微米2012微米104微米 5一種對外部區(qū)域有用的含有五種粒子尺寸的具體成分如下，平均粒子尺寸 質(zhì)量百分比22微米2812微米446微米 74微米 162微米 5在所有的區(qū)域中，如果存在金屬粉末粘結(jié)劑，那么它的粒子尺寸一般小于10微米，最好為3微米。
本發(fā)明的合成研磨壓塊可通過這樣的方式來制成，即提供一個(gè)燒結(jié)了的具有所需形狀的基底和一個(gè)罐，該罐安裝在基底的外部表面上，并有一個(gè)閉合端，其形狀與外部區(qū)域的外部表面的所需形狀互補(bǔ)。還為每一個(gè)區(qū)域提供了所需成分的混合物。還可以向混合物臨時(shí)添加粘結(jié)劑來輔助壓縮和塑模。每一個(gè)區(qū)域都可在引入到罐前成形，或者在罐內(nèi)就地成形。在將各區(qū)域按順序引入到罐中后，將基底安裝到罐中，以完成封閉并形成部件。在使用臨時(shí)粘結(jié)劑的情況下，臨時(shí)粘結(jié)劑通過熱分解或揮發(fā)而消除。適當(dāng)?shù)呐R時(shí)粘結(jié)劑的實(shí)例是.淀粉、甲基纖維素、聚甲基丙烯酸甲酯和樟腦。
組件放置在常規(guī)的高壓高溫裝置中，組件暴露在制造研磨壓塊所必需的溫度和壓力環(huán)境下。高壓和高溫環(huán)境維持足夠長的時(shí)間，以便研磨層燒結(jié)并結(jié)合到基底。一般地，所使用的HPHT環(huán)境是那樣的環(huán)境，在此環(huán)境下，超硬粒子熱性能穩(wěn)定。典型地，這樣的壓力在4到7 G PA范圍內(nèi)，這樣的溫度在1200°到1700°的范圍內(nèi)。
從高壓高溫裝置中收回后，合成研磨壓塊可通過任意便利的方法如無心磨削來完成所需的規(guī)格。
在截面中，通過適當(dāng)?shù)姆糯髞頇z查微觀結(jié)構(gòu)，可將研磨層20的區(qū)域12、14、16、18相互之間辨別開。內(nèi)部區(qū)域12包括的超硬粒子一般基本上相互隔離或者呈小簇。隔離的粒子或小簇由耐火粒子分開。當(dāng)呈小簇時(shí)，在相鄰的耐火粒子之間和相鄰的超硬粒子之間可以有一定比例的連生體。在第一中間區(qū)域14中，一般有相等量體積的超硬粒子和耐火粒子。超硬粒子和耐火粒子都可表現(xiàn)為粒子簇，并在相同類型的粒子之間有一定比例的連生體。在第二中間區(qū)域16中，耐火粒子一般以基本上隔離的粒子或者小簇的形式存在。隔離的粒子或耐火粒子小簇由超硬粒子分開相互分開，這些超硬粒子基本上是連生的。當(dāng)存在金屬粘結(jié)劑時(shí)，區(qū)域的進(jìn)一步特點(diǎn)是金屬粘結(jié)劑含量的差異，這樣內(nèi)部區(qū)域12比第一中間區(qū)域14含有更多的金屬粘結(jié)劑，第一中間區(qū)域14又比第二中間區(qū)域16含有更多的金屬粘結(jié)劑。
內(nèi)部區(qū)域、第一中間區(qū)域和第二中間區(qū)域的厚度一般不小于0.1mm，一般不大于1mm。這些區(qū)域的厚度最好在0.1mm到0.6mm的范圍內(nèi)。
外部區(qū)域的厚度一般不小于0.2mm，一般不大于1mm。外部區(qū)域的厚度最好在0.3mm到0.7mm的范圍內(nèi)。
在比較下落試驗(yàn)中，將合成研磨壓塊安裝到主體上并下落到目標(biāo)上。實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明的合成研磨壓塊比利用現(xiàn)有技術(shù)方法制造的合成研磨壓塊具有更優(yōu)良的抗沖擊性。本發(fā)明的合成研磨壓塊能經(jīng)受消耗50焦耳能量的沖擊，而現(xiàn)有技術(shù)的合成研磨壓塊能經(jīng)受消耗35焦耳能量的沖擊。
權(quán)利要求
1.一種合成研磨壓塊，包括研磨壓塊層，該研磨壓塊層結(jié)合到基底上，該研磨壓塊層的特征是(i)內(nèi)部區(qū)域，該內(nèi)部區(qū)域與基底的表面接觸，(ii)第一中間區(qū)域，其與內(nèi)部區(qū)域接觸，(iii)第二中間區(qū)域，其與第一中間區(qū)域接觸，(iv)外部區(qū)域，其與第二中間區(qū)域接觸，并含有超硬研磨粒子，這些超硬研磨粒子至少具有三種不同的平均粒子尺寸，和(v)內(nèi)部區(qū)域和第一、第二中間區(qū)域的成分變化，從而在基底與外部區(qū)域之間，研磨壓塊層的熱膨脹發(fā)生分級變化。
2.如權(quán)利要求1所述的合成研磨壓塊，其特征在于研磨壓塊層的各個(gè)區(qū)域采取層的形式。
3.如權(quán)利要求2所述的合成研磨壓塊，其特征在于各層之間的界面不是平行的或同心的。
4.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的合成研磨壓塊，其特征在于研磨壓塊層和基底之間的界面是凸的，外部區(qū)域的工作表面也是凸的。
5.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的合成研磨壓塊，其特征在于各個(gè)區(qū)域之間的界面是凸的。
6.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的合成研磨壓塊，其特征在于內(nèi)部區(qū)域和第一、第二中間區(qū)域都包括外部區(qū)域中存在的超硬研磨粒子和一種或多種耐火粒子的混合物，且三個(gè)區(qū)域的混合物相互之間不同。
7.如權(quán)利要求6所述的合成研磨壓塊，其特征在于內(nèi)部區(qū)域的混合物含有的超硬研磨粒子比第一中間區(qū)域的混合物含有的超硬研磨粒子少，第一中間區(qū)域的混合物含有的超硬研磨粒子比第二中間區(qū)域的混合物含有的超硬研磨粒子少。
8.如權(quán)利要求6或7所述的合成研磨壓塊，其特征在于耐火粒子的熱膨脹低，并選自碳化硅、氧化硅和氮化硅，鉿、鈦、鋯、釩和鈮，氧化鋁和氮化鋁，立方氮化硼和碳化鎢、碳化鉭、碳化鉬。
9.如權(quán)利要求6至8所述的合成研磨壓塊，其特征在于內(nèi)部區(qū)域的混合物包括的超硬研磨粒子的體積百分比為20到30，包括的耐火粒子的體積百分比為80到70。
10.如權(quán)利要求9所述的合成研磨壓塊，其特征在于內(nèi)部區(qū)域的混合物還含有金屬粘結(jié)劑，其體積百分比為粒子總體積的8到10。
11.如權(quán)利要求6至10所述的合成研磨壓塊，其特征在于第一中間區(qū)域的混合物包括的超硬研磨粒子的體積百分比為55到45，包括的耐火粒子的體積百分比為45到55。
12.如權(quán)利要求11所述的合成研磨壓塊，其特征在于第一中間區(qū)域的混合物還含有金屬粘結(jié)劑，其體積百分比為粒子總體積的5到12。
13.如權(quán)利要求6至12中任意一項(xiàng)所述的合成研磨壓塊，其特征在于第二中間區(qū)域的混合物包括的超硬研磨粒子的體積百分比為70到80，包括的耐火粒子的體積百分比為30到20。
14.如權(quán)利要求13所述的合成研磨壓塊，其特征在于第二中間區(qū)域的混合物還含有金屬粘結(jié)劑，其體積百分比為粒子總體積的3到7。
15.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的合成研磨壓塊，其特征在于在外部區(qū)域中的超硬研磨粒子的成分如下平均粒子尺寸 質(zhì)量百分比大于10微米 至少205到10微米之間至少15小于5微米至少15
16.如權(quán)利要求1至14中任意一項(xiàng)所述的合成研磨壓塊，其特征在于在外部區(qū)域中超硬研磨粒子的成分如下平均粒子尺寸質(zhì)量百分比25到50微米 25到7015到24微米 15到308到14微米 5到45小于8微米 最小為5
17.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的合成研磨壓塊，其特征在于所述基底是燒結(jié)碳化物基底。
18.如權(quán)利要求1并基本上結(jié)合附圖1到2f中任意一個(gè)描述的合成研磨壓塊。
全文摘要
一種合成研磨壓塊，包括研磨壓塊層，該研磨壓塊層結(jié)合到基底上，一般為金剛石研磨壓塊層。研磨壓塊層的特征在于(i)內(nèi)部區(qū)域，該區(qū)域與基底的表面接觸，(ii)第一中間區(qū)域，該區(qū)域與內(nèi)部區(qū)域接觸，(iii)第二中間區(qū)域，該區(qū)域與第一中間區(qū)域接觸，(iv)外部區(qū)域，該區(qū)域與第二中間區(qū)域接觸，并含有超硬研磨粒子，這些超硬研磨粒子至少具有三種不同的平均粒子尺寸，和(v)內(nèi)部區(qū)域和第一、第二中間區(qū)域的成分不同，以便在基底和外部區(qū)域之間，研磨壓塊層的熱膨脹發(fā)生分級變化。
文檔編號B24D7/18GK1625640SQ03803086
公開日2005年6月8日 申請日期2003年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月30日
發(fā)明者克勞斯·湯克, 科內(nèi)利斯·R·瓊克 申請人:六號元素(控股)公司