[发明专利]一种含有立方氮化硼、纤锌矿型氮化硼、陶瓷、金属的切削刀具材料及其制备方法

权利要求书

1.一种含有立方氮化硼、纤锌矿型氮化硼、陶瓷、金属的切削刀具材料，其特征在于，由立方氮化硼晶粒部分和粘合剂部分组成，所述粘合剂部分包括了纤锌矿型氮化硼、陶瓷和金属，所述立方氮化硼晶粒部分与陶瓷结合，通过纤锌矿型氮化硼细晶粒强化并辅以金属材料组合而成所述切削刀具材料，增强了烧结后的硬度；烧结时升压至3GPa以上，烧结温度为1480℃，保持该压力和温度10～30分钟；所述金属是铝或钛，还可以包含镁、锆、钒、铌、钽、铬、钼、钨、锰、铁、钴、镍、铜中的任意一种或多种的混合。

2.根据权利要求1所述的一种含有立方氮化硼、纤锌矿型氮化硼、陶瓷、 金属的切削刀具材料，其特征在于，所述陶瓷是金属碳化物和金属氮化物、氧化物、硼化物、硅化物中的任意一种或多种的混合。

3.根据权利要求1所述的一种含有立方氮化硼、纤锌矿型氮化硼、陶瓷、 金属的切削刀具材料，其特征在于，所述立方氮化硼晶粒部分的晶粒尺寸为1～40微米。

4.根据权利要求1所述的一种含有立方氮化硼、纤锌矿型氮化硼、陶瓷、 金属的切削刀具材料，其特征在于，所述粘合剂部分中的纤锌矿型氮化硼晶粒部分的晶粒尺寸为1～15微米。

5.一种制备权利要求1所述的一种含有立方氮化硼、纤锌矿型氮化硼、陶瓷、金属的切削刀具材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按照比例称取立方氮化硼、纤锌矿型氮化硼、陶瓷、金属原始微粉；

(2)混合步骤(1)中的原始微粉，球磨30分钟，使得几种微粉混合更均匀，得到混合微粉，添加甲苯溶液作为润滑剂；

(3)加热干燥，除去甲苯；

(4)将(2)中得到的混合微粉放在圆柱形的金属容器中真空800℃加热4小时净化，除去吸收的氧气；

(5)将净化后的混合微粉转移到充满氮气的手套箱中，将其中结块的微粉粉碎成细粉；

(6)将混合微粉装入耐高温耐高压容器中；

(7)将(6)中的装满混合微粉的耐高温耐高压容器放入高温高压设备中，升压至3GPa以上，升温至1480℃；

(8)保持步骤(6)的压力和温度10～30分钟；

(9)降低压力、停止加热，使设备温度达到0～25℃，压力达到标准大气压；

(10)从高温高压设备中取出耐高温耐高压容器，去除烧结体表面包裹的容器，得到含有立方氮化硼、纤锌矿型氮化硼、陶瓷、金属的切削刀具材料。

6.根据权利要求5所述的一种含有立方氮化硼、纤锌矿型氮化硼、陶瓷、金属的切削刀具材料的制备方法，其特征在于，立方氮化硼晶粒部分的质量占原始微粉质量的35％～85％。

7.根据权利要求5所述的一种含有立方氮化硼、纤锌矿型氮化硼、陶瓷、金属的切削刀具材料的制备方法，其特征在于，粘合剂部分的质量占原始微粉质量的15％～65％。