[发明专利]一种梯度结构金刚石硬质合金复合球齿的制备方法

摘要

本发明提供一种梯度结构金刚石硬质合金复合球齿的制备方法，首先制备具有钴含量梯度分布的硬质合金基体，然后在其上复合金刚石与立方碳化硼构成的过渡层和多晶金刚石层，得到硬质合金球齿，该球齿的内部钴含量高，具有较高的韧性，最外层为多晶金刚石层，具有较高的耐磨性；同时，采用立方碳化硼与金刚石的混合作为过渡层，确保粘接质量。本发明提供的金刚石硬质合金复合球齿，同时具有很高的耐磨性和韧性，能够大幅提升使用寿命，提高工作效率，降低操作成本。

主权项

一种梯度结构金刚石硬质合金复合球齿的制备方法，其特征在于，具体步骤为：1）按重量计，将碳化钨96‑97份、钴粉3‑4份加入球磨机中，以酒精为介质，硬质合金球为研磨体进行研磨18‑22小时后干燥物料，然后加入物料总重量0.3%的橡胶溶液混合均匀并烘干，再将物料填充到球齿模具中压制成型，在氮气或者氩气保护下于1320‑1350℃烧结60‑100min，最后将其温度降至225‑280℃均温0.5‑2h，冷却至室温得到钴含量梯度分布的硬质合金基体；2）将金刚石粉体与立方氮化硼按重量比1:1混合均匀，然后预压成与硬质合金基体上端配合的形状的过渡层，置于硬质合金基体的上方，再于硬质合金基体的上方预压多晶金刚石层，得到待复合的球齿，其中过渡层与多晶金刚石层的厚度为1.5‑2mm；3）将待复合的球齿进行超高压烧结，即在5.2‑5.5GPa、1350‑1400℃保持15‑18min，得到具有梯度结构的金刚石硬质合金复合球齿。