本發(fā)明涉及金剛石復(fù)合片表面處理領(lǐng)域，具體涉及一種金剛石復(fù)合片表面去鈷方法。

背景技術(shù)：

1、金剛石復(fù)合片是采用金剛石微粉與硬質(zhì)合金基片在超高壓高溫條件下燒結(jié)而成，既具有金剛石的高硬度、高耐磨性與導(dǎo)熱性，又具有硬質(zhì)合金的強(qiáng)度與抗沖擊韌性，是制造切削刀具、鉆井鉆頭及其他耐磨工具的理想材料。

2、金剛石復(fù)合片表面去鈷方法主要涉及到化學(xué)處理，以去除金剛石層內(nèi)的鈷元素，從而提升復(fù)合片的熱穩(wěn)定性和性能。

3、目前常用的脫鈷方法為化學(xué)酸蝕，將一定質(zhì)量濃度的有機(jī)酸（如酒石酸、檸檬酸等）、無機(jī)酸1（如鹽酸、高氯酸等）和無機(jī)酸2（如氫氟酸、硼酸等）混合配得復(fù)合酸，然后將金剛石復(fù)合片浸入復(fù)合酸溶液中，通過浸泡去除鈷相。

4、申請(qǐng)?zhí)朿n202210604230.3的專利公開了一種涉及聚晶金剛石復(fù)合片的脫鈷/脫鎢，特別涉及聚晶金剛石復(fù)合片的脫鈷/脫鎢方法。聚晶金剛石復(fù)合片的脫鈷/脫鎢方法包括以下步驟：步驟一，設(shè)置密封殼體，使密封殼體與聚晶金剛石復(fù)合片的外周面形成密封，并且在聚晶金剛石復(fù)合片的聚晶金剛石層的待脫鈷/脫鎢部位上方形成空腔，使待脫鈷/脫鎢部位暴露于所述空腔中；步驟二，在所述空腔中注入脫鈷/脫鎢液，使聚晶金剛石層的待脫鈷/脫鎢部位浸沒在脫鈷/脫鎢液中以實(shí)現(xiàn)脫鈷/脫鎢。上述方案能夠解決現(xiàn)有的脫鈷/脫鎢方法脫鈷/脫鎢液用量大、成本高、可能造成的環(huán)境污染問題大的問題。

5、現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題：

6、1、在進(jìn)行金剛石復(fù)合片脫鈷時(shí)，脫鈷的深度是由注塑成型的護(hù)殼體高度確定的，需要調(diào)節(jié)脫鈷深度時(shí)，需要進(jìn)行注塑模具的改造，增加了加工成本；

7、2、直接使用注塑成型的護(hù)殼體輔助脫鈷存在因脫鈷深度不可調(diào)整，易造成金剛石復(fù)合片的過度脫鈷；

8、（1）降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度：鈷元素在金剛石復(fù)合片中起到了一定的粘結(jié)作用，如果過度脫鈷，可能會(huì)導(dǎo)致金剛石顆粒之間的結(jié)合力減弱，從而降低金剛石復(fù)合片的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；

9、（2）影響耐磨性：雖然脫鈷可以提高金剛石復(fù)合片的耐磨性，但過度脫鈷可能會(huì)破壞金剛石顆粒的完整性，導(dǎo)致耐磨性反而下降；

10、（3）影響后續(xù)加工：金剛石復(fù)合片在鉆井或切削等應(yīng)用中需要進(jìn)行后續(xù)加工，如切割、磨削等，過度脫,會(huì)影響金剛石復(fù)合片的加工性能，如降低加工精度或增加加工難度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、（一）發(fā)明目的

2、為解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種金剛石復(fù)合片表面去鈷方法，具有脫鈷深度可調(diào)整和防止過度脫鈷的特點(diǎn)。

3、（二）技術(shù)方案

4、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種金剛石復(fù)合片表面去鈷方法，包括以下步驟：

5、步驟一、設(shè)置護(hù)殼機(jī)構(gòu)，在金剛石片的外周注塑成型殼體，所述殼體對(duì)所述金剛石片和所述金屬基體的中間層包覆進(jìn)行內(nèi)密封，所述殼體配合封環(huán)進(jìn)行所述金剛石片和所述金屬基體中間層的外密封；

6、步驟二、將護(hù)殼機(jī)構(gòu)與金剛石復(fù)合片的組合置入脫鈷工裝的內(nèi)腔，所述金剛石片、所述封環(huán)和所述脫鈷工裝內(nèi)壁夾持區(qū)間為脫鈷區(qū)域；

7、步驟三、在脫鈷區(qū)域內(nèi)設(shè)置若干個(gè)分隔環(huán)，所述分隔環(huán)內(nèi)壁貼附所述金剛石片的凸出端，所述分隔環(huán)的外壁貼附所述脫鈷工裝的內(nèi)壁，對(duì)所述金剛石片的凸出端進(jìn)行由下至上逐層的密封分隔；

8、步驟四、將脫鈷液由所述脫鈷工裝的開口注入，所述金剛石片外露的部分與脫鈷液浸泡反應(yīng)進(jìn)行表面脫鈷，待外露部分脫鈷完成后，可逐層取消所述分隔環(huán)的密封分隔，控制所述金剛石片的脫鈷深度。

9、優(yōu)選的，所述金屬基體的外層間隔套設(shè)有襯套，所述殼體注塑成型時(shí)，內(nèi)腔留置有與所述襯套貼附的襯套槽。

10、優(yōu)選的，所述殼體的內(nèi)腔開設(shè)有定位槽，所述封環(huán)中部的定位件嵌入定位槽內(nèi)，其外側(cè)壁的凸邊包覆在所述殼體的外周，其內(nèi)側(cè)壁的引流件與所述殼體上部為相同的向外傾斜結(jié)構(gòu)。

11、優(yōu)選的，所述殼體與所述金剛石片和所述金屬基體接觸的端面為第一密封面，所述引流件與所述金剛石片和所述殼體接觸的端面為第二密封面。

12、優(yōu)選的，所述分隔環(huán)將靠近所述金剛石片處的剖面為遠(yuǎn)端向下傾斜的直板結(jié)構(gòu)，且直板結(jié)構(gòu)的傾斜部成型有與相鄰所述分隔環(huán)和所述脫鈷工裝內(nèi)壁配合的限位結(jié)構(gòu)。

13、優(yōu)選的，若干個(gè)所述分隔環(huán)將所述金剛石片外露部位分隔為互不干涉的脫鈷層，脫鈷深度通過所述分隔環(huán)設(shè)置數(shù)量控制。

14、優(yōu)選的，所述殼體的底部成型有凸起的凸柱，所述脫鈷工裝的內(nèi)腔開設(shè)有與之配合的插槽，所述凸柱和所述插槽插接固定。

15、優(yōu)選的，所述封環(huán)上成型有若干個(gè)凸起的立桿，所述立桿貫穿疊層設(shè)置的所述分隔環(huán)。

16、優(yōu)選的，所述殼體為耐酸的塑料構(gòu)件，包括聚四氟乙烯ptfe、聚甲醛pom和聚碳酸酯pc，所述封環(huán)和所述分隔環(huán)為耐酸堿密封橡膠材料，包括丁基橡膠、三元乙丙橡膠epdm和氟橡膠。

17、本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下有益的技術(shù)效果：若干個(gè)分隔環(huán)將金剛石片外露部位分隔為互不干涉的脫鈷層，脫鈷深度通過分隔環(huán)設(shè)置數(shù)量控制，通過分隔環(huán)的拆離輔助金剛石片的逐層脫鈷，有效提升了脫鈷精度的同時(shí)可進(jìn)行脫鈷深度的直接控制，解決金剛石復(fù)合片存在過度脫鈷的問題，解決傳統(tǒng)護(hù)殼體結(jié)構(gòu)脫鈷深度不可控的問題，無需在工藝調(diào)整時(shí)制備新的護(hù)殼體注塑模具，降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)特征：

1.一種金剛石復(fù)合片表面去鈷方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金剛石復(fù)合片表面去鈷方法，其特征在于，所述金屬基體（12）的外層間隔套設(shè)有襯套（21），所述殼體（22）注塑成型時(shí)，內(nèi)腔留置有與所述襯套（21）貼附的襯套槽。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金剛石復(fù)合片表面去鈷方法，其特征在于，所述殼體（22）的內(nèi)腔開設(shè)有定位槽，所述封環(huán)（23）中部的定位件（231）嵌入定位槽內(nèi)，其外側(cè)壁的凸邊（232）包覆在所述殼體（22）的外周，其內(nèi)側(cè)壁的引流件（233）與所述殼體（22）上部為相同的向外傾斜結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種金剛石復(fù)合片表面去鈷方法，其特征在于，所述殼體（22）與所述金剛石片（11）和所述金屬基體（12）接觸的端面為第一密封面，所述引流件（233）與所述金剛石片（11）和所述殼體（22）接觸的端面為第二密封面。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金剛石復(fù)合片表面去鈷方法，其特征在于，所述分隔環(huán)（4）將靠近所述金剛石片（11）處的剖面為遠(yuǎn)端向下傾斜的直板結(jié)構(gòu)，且直板結(jié)構(gòu)的傾斜部成型有與相鄰所述分隔環(huán)（4）和所述脫鈷工裝（3）內(nèi)壁配合的限位結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金剛石復(fù)合片表面去鈷方法，其特征在于，若干個(gè)所述分隔環(huán)（4）將所述金剛石片（11）外露部位分隔為互不干涉的脫鈷層，脫鈷深度通過所述分隔環(huán)（4）設(shè)置數(shù)量控制。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金剛石復(fù)合片表面去鈷方法，其特征在于，所述殼體（22）的底部成型有凸起的凸柱（51），所述脫鈷工裝（3）的內(nèi)腔開設(shè)有與之配合的插槽（52），所述凸柱（51）和所述插槽（52）插接固定。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金剛石復(fù)合片表面去鈷方法，其特征在于，所述封環(huán)（23）上成型有若干個(gè)凸起的立桿（6），所述立桿（6）貫穿疊層設(shè)置的所述分隔環(huán)（4）。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金剛石復(fù)合片表面去鈷方法，其特征在于，所述殼體（22）為耐酸的塑料構(gòu)件，包括聚四氟乙烯ptfe、聚甲醛pom和聚碳酸酯pc，所述封環(huán)（23）和所述分隔環(huán)（4）為耐酸堿密封橡膠材料，包括丁基橡膠、三元乙丙橡膠epdm和氟橡膠。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于金剛石復(fù)合片表面處理領(lǐng)域，具體涉及一種金剛石復(fù)合片表面去鈷方法，包括以下步驟：步驟一、設(shè)置護(hù)殼機(jī)構(gòu)，在金剛石片的外周注塑成型殼體，所述殼體對(duì)所述金剛石片和所述金屬基體的中間層包覆進(jìn)行內(nèi)密封，所述殼體配合封環(huán)進(jìn)行所述金剛石片和所述金屬基體中間層的外密封；若干個(gè)分隔環(huán)將金剛石片外露部位分隔為互不干涉的脫鈷層，脫鈷深度通過分隔環(huán)設(shè)置數(shù)量控制，通過分隔環(huán)的拆離輔助金剛石片的逐層脫鈷，有效提升了脫鈷精度的同時(shí)可進(jìn)行脫鈷深度的直接控制，解決金剛石復(fù)合片存在過度脫鈷的問題，解決傳統(tǒng)護(hù)殼體結(jié)構(gòu)脫鈷深度不可控的問題，無需在工藝調(diào)整時(shí)制備新的護(hù)殼體注塑模具，降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)研發(fā)人員：陳強(qiáng),王海闊,宋臻濤,陳靜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南領(lǐng)創(chuàng)超硬材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19