[发明专利]一种低成本高性能聚晶立方氮化硼刀具材料

权利要求书

1.一种低成本高性能聚晶立方氮化硼刀具材料，原料组成及质量百分比含量为：70～90wt％立方氮化硼粉体、2～10wt％六方氮化硼粉体、8～28wt％添加剂粉体；

所述立方氮化硼粉体由0.1μm～20μm中的至少2～3种不同粒度级配构成；

所述六方氮化硼的粒度小于1μm；

所述添加剂粉体的粒度小于0.5μm；

添加剂粉体的原料组成为：

①Al、Nb、Ti、Zr、Ni、Si金属单质的至少两种按任何比例混合；

②Al、Nb、Ti、Zr、Ni、Si金属单质的硼化物、氮化物或碳化物粉体中的至少两种按任何比例混合；

③氧化锂、氮化锂、氧化镁、氧化硼粉体中的至少两种的按任何比例混合；

上述①、②、③类原料按照2～10︰2～8︰4～10的质量比复合。

上述聚晶立方氮化硼刀具材料制备方法，具有以下步骤：

(1)按照添加剂粉体的粒度小于0.5μm，为Al、Nb、Ti、Zr、Ni、Si金属单质的至少两种及其硼化物、氮化物或碳化物粉体中的至少两种以及氧化锂、氮化锂、氧化镁、氧化硼粉体中的至少两种的复合的要求，先配制添加剂粉体，置于球磨罐中，加入氧化锆球后充分干混均匀；

(2)将步骤(1)干混均匀的添加剂粉体，按照原料组成及质量百分比含量为70～90wt％立方氮化硼粉体、2～10wt％六方氮化硼粉体、8～28wt％添加剂粉体的比例配料，置于球磨罐中，加入锆球和乙醇湿混均匀；

(3)将步骤(2)湿混均匀混合原料置于低温干燥箱中，于60℃～80℃烘干；

(4)将步骤(3)烘干后的原料置于真空炉中，于300～400℃真空干燥处理8～14小时，真空度为10^-2～10^-4MPa；

(5)将步骤(4)真空干燥处理后的混合原料，于氢气气氛炉中1000～1200℃处理2～5小时；

(6)将步骤(5)处理后的原料投入石墨模具并外套叶蜡石，用六面顶压机在高温高压下压制成型并烧结，制得聚晶立方氮化硼刀具材料；

六面顶压机的压力为4～10GPa，烧结温度为1400～1700℃。

2.根据权利要求1所述的一种低成本高性能聚晶立方氮化硼刀具材料，其特征在于，所述步骤(1)的球磨是在威力球磨机上，采用尼龙球磨罐，球磨机转数为350～450转/分钟。

3.根据权利要求1所述的一种低成本高性能聚晶立方氮化硼刀具材料，其特征在于，所述步骤(1)的氧化锆球与原料的质量比为2.5：1。

4.根据权利要求1所述的一种低成本高性能聚晶立方氮化硼刀具材料，其特征在于，所述步骤(6)的烧结温度为1550℃。