[发明专利]一种铁铝基结合剂金刚石工具及其制备方法

权利要求书

1.一种铁铝基结合剂金刚石工具，其特征在于：包括结合剂和磨料；结合剂由70～90质量份Fe-Al混合粉，10～30质量份Cu-Sn预合金粉，0.5～3质量份Si粉，0.5～1质量份B粉和0.5～3质量份TiH₂粉组成；磨料为金刚石，金刚石磨料占磨削层体积的5～25％；所述的Cu-Sn预合金粉中Sn的质量含量为15～20％，Cu-Sn预合金粉的粒径为5～50μm；Fe-Al混合粉为Fe粉和Al粉按质量比2:1组成的混合粉，其中Fe粉的粒径为5～30μm，Al粉的粒径为5～30μm；Si粉的粒径为1～15μm，B粉的粒径为1～15μm，TiH₂粉的粒径为1～15μm；金刚石磨料的粒径为20～120目。

2.一种铁铝基结合剂金刚石工具的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)将Fe粉和Al粉在球磨机混合，得到Fe-Al混合粉；

2)将Fe-Al混合粉、Cu-Sn预合金粉、Si粉、B粉、TiH₂粉和金刚石磨料在球磨机混合，得到金刚石工具制备材料；

3)将金刚石工具制备材料冷压成型，得到金刚石工具坯体；

4)将金刚石工具坯体进行烧结，得到权利要求1所述的铁铝基结合剂金刚石工具。

3.根据权利要求2所述的一种铁铝基结合剂金刚石工具的制备方法，其特征在于：步骤1)或步骤2)中，球磨机的转速为150～250r/min，球磨时间为3～5h，球料比为(5～10)：1。

4.根据权利要求2所述的一种铁铝基结合剂金刚石工具的制备方法，其特征在于：步骤3)中，金刚石工具坯体的压坯密度为50～70％理论密度，冷压压力为200～300MPa。

5.根据权利要求2所述的一种铁铝基结合剂金刚石工具的制备方法，其特征在于：步骤4)中，烧结的方式为放电等离子烧结、热压烧结、气氛压力烧结中的其中一种。

6.根据权利要求5所述的一种铁铝基结合剂金刚石工具的制备方法，其特征在于：步骤4)中，烧结温度为600～1100℃，烧结时间为3～30min，烧结压力为30～100MPa。