一种聚晶立方氮化硼复合片的生产方法技术

本发明专利技术提供的一种聚晶立方氮化硼复合片的生产方法，其包括以下步骤：1)将44％‑46％的平均粒径为1‑2微米立方氮化硼颗粒、43％‑46％的平均粒径为3‑5微米立方氮化硼颗粒和1％‑5％的钛化碳氮在混合罐中混合17‑19分钟；加入1％‑5％的尿素混合15‑25分钟，2)再加入1％‑5％的碳化钒混合6‑10小时，精确称重后组装压制，在800‑1000℃和高真空10‑14Pa的条件下退火3‑5小时，在95‑97MPa和1400‑1500℃的条件下，在六面顶液压机内，合成高端刀具用聚晶立方氮化硼复合片，合成时间30‑40分钟。本发明专利技术通提升化学磨损机理耐受性和化学惰性，可使PCBN刀具片(人造立方氮化硼刀具)的使用寿命提高20％左右。

A production method of polycrystalline cubic boron nitride composite sheet

【技术实现步骤摘要】
一种聚晶立方氮化硼复合片的生产方法
本专利技术涉及聚晶氮化硼复合片
，具体涉及一种聚晶立方氮化硼复合片的生产方法。
技术介绍
目前，在一些难以切削材料的高速精加工中，如淬火钢、铸铁、碳素钢等，要求刀具加工材料具有高热稳定性和良好的导热性，聚晶金刚石等刀具复合片材料在切削过程中，由于温度过高，很容易发生断裂现象，影响工作效率。立方氮化硼的硬度仅次于金刚石，具有很高的热稳定性和极强的化学稳定性，可以有效代替聚晶金刚石复合片，作为黑色金属的加工刀具的材料。聚晶立方氮化硼复合片刀具可加工硬度在HRC60以上的淬火钢、模具钢、工具钢、合金钢、灰口铁、白口铁等硬质合金、陶瓷等传统刀具难加工的材料，而且在断续切削，粗加工方面具其独特的特点和应用案例。适用于普通机床、专用机床、自动线以及数控机床，广泛应用于军工、汽车、冶金轧辊、轴承、模具等行业的切削加工。现有的立方氮化硼的聚晶立方氮化硼复合片的生产方法其使用单一粒度的立方氮化硼，且工艺参数不合理，使得PCBN刀具片(人造立方氮化硼刀具)的使用寿命较低的缺陷。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的是提供一种聚晶立方氮化硼复合片的生产方法，解决了现有的立方氮化硼的聚晶立方氮化硼复合片的生产方法其使用单一粒度的立方氮化硼，且工艺参数不合理，使得PCBN刀具片(人造立方氮化硼刀具)的使用寿命较低的缺陷。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供的一种聚晶立方氮化硼复合片的生产方法，其包括以下步骤：1)将44％-46％的平均粒径为1-2微米立方氮化硼颗粒、43％-46％的平均粒径为3-5微米立方氮化硼颗粒和1％-5％的钛化碳氮在混合罐中混合17-19分钟；加入1％-5％的尿素混合15-25分钟，2)再加入1％-5％的碳化钒混合6-10小时，精确称重后组装压制，在800-1000℃和高真空10-4Pa的条件下退火3-5小时，在95-97MPa和1400-1500℃的条件下，在六面顶液压机内，合成高端刀具用聚晶立方氮化硼复合片，合成时间30-40分钟。本专利技术通过改变立方氮化硼的粒度组成及各种材料配比组成，调整合成压力及合成温度，调整组装各个工序的工艺指标，提升化学磨损机理耐受性和化学惰性，可使PCBN刀具片(人造立方氮化硼刀具)的使用寿命提高20％左右。可选的，所述混合罐包括罐体，所述罐体内自上而下插入有搅拌棒和固定架，所述固定架装有与搅拌棒具有间隙的第一装料筒，所述搅拌棒穿过第一装料筒向下伸入管体的底部；所述第一装料筒上部区域设有滤孔；所述搅拌棒位于第一装料筒的上部固定有矩形的第二装料筒；所述第二装料筒包括固定在搅拌棒上的内筒和外筒；所述内筒底部装有切割刀片，所述切割刀片底端铰接内筒，所述切割刀片顶部装有密封硅胶，所述密封硅胶将第二装料筒分隔成位于上部用于装入尿素的装料腔和活动腔；所述切割刀片的刀刃正对密封硅胶，用于在搅拌棒的离心力的作用切开密封硅胶。本专利技术的工艺中需要依次投入44％-46％的平均粒径为1-2微米立方氮化硼颗粒、43％-46％的平均粒径为3-5微米立方氮化硼颗粒和1％-5％的钛化碳氮的混合物，使其充分混合后，再投入尿素混合，其需要开罐进行二次投料，操作复杂，且无法随意投入特定比例的尿素且尿素挥发性强，刺鼻对人体(特别是眼睛和口鼻)具有一定的毒性；如果人员站在罐体一旁慢慢地投料，需要佩戴防毒面具；本专利技术采用新型的混合罐；将尿素预先装入第二装料筒中；切割刀片的刀刃正对密封硅胶，用于在搅拌棒的离心力的作用切开密封硅胶；只需要控制搅拌棒的搅拌速率即可将尿素加入44％-46％的平均粒径为1-2微米立方氮化硼颗粒、43％-46％的平均粒径为3-5微米立方氮化硼颗粒和1％-5％的钛化碳氮的混合物中，其投放简单易于控制，不需要二次装料投料；允许在4％-46％的平均粒径为1-2微米立方氮化硼颗粒、43％-46％的平均粒径为3-5微米立方氮化硼颗粒和1％-5％的钛化碳氮的混合物的混合过程依次渐渐地加入尿素，粉尘不易飘洒的到处都是；使其混合更均匀；不需要人员站在罐体侧慢慢地投入尿素，避免了人员在罐体一侧慢慢地投入尿素，不会对人体产生影响，其操作更安全。同时第一装料筒的物料满溢超过滤孔的最低位置后，并进一步地在搅拌棒离心力的作用经过滤孔过滤后甩出，不需要单独对尿素进行过滤。可选的，所述内筒底部设有铰座，所述切割刀片底部铰接铰座，所述切割刀片与铰座之间还装有扭簧，用于使得切割刀片收回内筒。本专利技术设置扭簧，使得切割刀刃随意的收叠或展开，便于控制尿素加料速率。可选的，所述第一装料筒包括固定在固定架上的筒体和位于筒体顶部的弧形的防护穹顶。可选的，所述防护穹顶上开设有投料筒。可选的，所述搅拌棒顶部传动连接驱动电机；搅拌棒位于第一装料筒内设有一对第一搅拌叶。可选的，所述搅拌棒向下伸出第一装料筒的底部设有第二搅拌叶。可选的，所述罐体顶部固定有向下伸入的投料管；所述罐体的底部设有出料管，所述出料管上装有控制阀。(三)有益效果本专利技术提供的一种聚晶立方氮化硼复合片的生产方法，其具有以下优点：1、本专利技术通过改变立方氮化硼的粒度组成及各种材料配比组成，调整合成压力及合成温度，调整组装各个工序的工艺指标，提升化学磨损机理耐受性和化学惰性，可使PCBN刀具片(人造立方氮化硼刀具)的使用寿命提高20％左右。2、本专利技术采用新型的混合罐；将尿素预先装入第二装料筒中；切割刀片的刀刃正对密封硅胶，用于在搅拌棒的离心力的作用切开密封硅胶；只需要控制搅拌棒的搅拌速率即可将尿素加入44％-46％的平均粒径为1-2微米立方氮化硼颗粒、43％-46％的平均粒径为3-5微米立方氮化硼颗粒和1％-5％的钛化碳氮的混合物中，其投放简单易于控制，不需要二次装料投料；允许在4％-46％的平均粒径为1-2微米立方氮化硼颗粒、43％-46％的平均粒径为3-5微米立方氮化硼颗粒和1％-5％的钛化碳氮的混合物的混合过程依次渐渐地加入尿素，粉尘不易飘洒的到处都是；使其混合更均匀；不需要人员站在罐体侧慢慢地投入尿素，避免了人员在罐体一侧慢慢地投入尿素，不会对人体产生影响，其操作更安全。离心力的作用切开密封硅胶；使得尿素慢慢的放入第一装料筒中，同时第一装料筒的物料满溢超过滤孔的最低位置后，并进一步地在搅拌棒离心力的作用经过滤孔过滤后甩出，不需要单独对尿素进行过滤。附图说明图1是本专利技术的聚晶立方氮化硼复合片的生产方法实施例4的混合罐剖面图；图2是本专利技术的聚晶立方氮化硼复合片的生产方法的实施例4混合罐的内部的俯视图；图3是本专利技术的聚晶立方氮化硼复合片的生产方法的实施例4的混合罐的第一装料筒的筒体的外侧图；图4是本专利技术的聚晶立方氮化硼复合片的生产方法的实施例4的混合罐的第二装料筒的剖面图。1、罐体，2、搅拌棒，3、固定架，4、驱动电机，5、第一装料筒，6、第一搅拌叶，7、第二搅拌叶，8、滤孔，9、第二装料筒，10、内筒，11、外筒，12、切割刀片，13、密封硅胶，14、装料腔，15、活动腔，16、铰座，17、扭簧，18、筒体，19、防护穹顶，20、投料筒，21、投料管，22、出料管，23、控制阀。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚晶立方氮化硼复合片的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将44％‑46％的平均粒径为1‑2微米立方氮化硼颗粒、43％‑46％的平均粒径为3‑5微米立方氮化硼颗粒和1％‑5％的钛化碳氮在混合罐中混合17‑19分钟；加入1％‑5％的尿素混合15‑25分钟，2)再加入1％‑5％的碳化钒混合6‑10小时，精确称重后组装压制，在800‑1000℃和高真空10

【技术特征摘要】
1.一种聚晶立方氮化硼复合片的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将44％-46％的平均粒径为1-2微米立方氮化硼颗粒、43％-46％的平均粒径为3-5微米立方氮化硼颗粒和1％-5％的钛化碳氮在混合罐中混合17-19分钟；加入1％-5％的尿素混合15-25分钟，2)再加入1％-5％的碳化钒混合6-10小时，精确称重后组装压制，在800-1000℃和高真空10-4Pa的条件下退火3-5小时，在95-97MPa和1400-1500℃的条件下，在六面顶液压机内，合成高端刀具用聚晶立方氮化硼复合片，合成时间30-40分钟。2.如权利要求1所述的聚晶立方氮化硼复合片的生产方法，其特征在于，所述混合罐包括罐体，所述罐体内自上而下插入有搅拌棒和固定架，所述固定架装有与搅拌棒具有间隙的第一装料筒，所述搅拌棒穿过第一装料筒向下伸入管体的底部；所述第一装料筒上部区域设有滤孔；所述搅拌棒位于第一装料筒的上部固定有矩形的第二装料筒；所述第二装料筒包括固定在搅拌棒上的内筒和外筒；所述内筒底部装有切割刀片，所述切割刀片底端铰接内筒，所述切割刀片顶部装有密封硅胶，所述密封硅胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：申建中，
申请(专利权)人：金华中烨超硬材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33