[发明专利]由无应力CBN复合材料制造的切削工具和制造方法

权利要求书

1.一种切削工具用刀片，其包含：

具有顶部、底部和连接至所述顶部和所述底部的多个侧壁的无应力刀体，其中所述无应力刀体包含超硬粒子；和

具有凹槽的基底载体，其中所述刀体的底部和多个侧壁适于固定至所述基底载体的凹槽。

2.根据权利要求1所述的切削工具用刀片，其中所述超硬粒子选自立方氮化硼、金刚石和金刚石复合材料。

3.根据权利要求1至2中的任一项所述的切削工具用刀片，其中所述超硬粒子包含在35体积％至99体积％范围内的立方氮化硼。

4.根据权利要求1至2中的任一项所述的切削工具用刀片，其中所述超硬粒子包含在35体积％至85体积％范围内的立方氮化硼。

5.根据权利要求4所述的切削工具用刀片，其还包含在15体积％至65体积％范围内的陶瓷化合物。

6.根据权利要求5所述的切削工具用刀片，其中所述陶瓷化合物选自过渡金属硼化物、碳化物、氮化物和氧碳氮化物。

7.根据权利要求1至2中的任一项所述的切削工具用刀片，其中所述超硬粒子包含在86体积％至99体积％范围内的立方氮化硼。

8.根据权利要求1、2、7中的任一项所述的切削工具用刀片，其还包含在1％至14％范围内的陶瓷化合物和残余物。

9.根据权利要求8所述的切削工具用刀片，其中所述陶瓷化合物选自过渡金属硼化物、碳化物、氮化物和氧碳氮化物。

10.根据权利要求8所述的切削工具用刀片，其中所述残余物包含金属元素或化合物。

11.根据权利要求10所述的切削工具用刀片，其中所述金属元素或化合物包括钨、钴或钨-钴合金。

12.根据权利要求11所述的切削工具用刀片，其中钨与钴的比率是1.0-1.8。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的切削工具用刀片，其中所述刀体不具有支撑物。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的切削工具用刀片，其中所述刀体小于2.0mm厚。

15.根据权利要求14所述的切削工具用刀片，其中所述刀体小于1.4mm厚。

16.一种方法，其包括：

将超硬粒子与粘结材料掺合至浆料中；

通过使原料部分反应成中间相而将软质生坯体加热成预烧结刚性体；和

将多个预烧结刚性体装载在高温高压腔芯中。

17.根据权利要求16所述的方法，其还包括向所述粘结相的有机溶剂中加入有机粘结材料。

18.根据权利要求16和17中的任一项所述的方法，其还包括将所述浆料喷雾干燥成颗粒。

19.根据权利要求18所述的方法，其还包括通过模压将所述颗粒压制成所述软质生坯体。

20.根据权利要求16至19中的任一项所述的方法，其还包括施加高压高温条件以将所述预烧结刚性体烧结成致密的超硬复合盘。

21.根据权利要求16至20中的任一项所述的方法，其还包括从所述高压高温条件中移出所述高压高温腔芯。

22.根据权利要求20所述的方法，其还包括从所述高压高温腔芯中取出所述致密的超硬复合盘。

23.根据权利要求20和22中的任一项所述的方法，其还包括将所述致密的超硬复合盘抛光至所期望的厚度。

24.根据权利要求23所述的方法，其还包括将具有所期望厚度的所述致密的超硬复合盘切削成所期望切削工具刀片的刀尖。

25.根据权利要求16至24中的任一项所述的方法，其中所述预烧结的刚性体由所述高温高压腔芯中的硬质金属反向保持盘隔开。

26.根据权利要求25所述的方法，其中所述硬质金属反向保持盘是金属陶瓷反向保持盘。

27.根据权利要求16至26中的任一项所述的方法，其中所述有机溶剂是乙醇。

28.根据权利要求17所述的方法，其中所述有机粘结材料是聚乙二醇(PEG)。