【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及耐磨块制备，尤其涉及一种高韧性高硬度耐磨块制备方法。
技术介绍
1、目前，金刚石耐磨块具有高硬度、强耐磨性和极佳导热性等优异性能，在加工硬质合金、陶瓷、玻璃、宝石等高硬脆性难加工材料方面得到广泛的应用，但是具有共价键结构的金刚石与一般的金属之间有很高的界面能，而一般的机械镶嵌、物理吸附没有足够把持力，自20世纪90年代初以来，国外及我国台湾地区先后研究采用高温钎焊工艺开发新一代金刚石工具，利用活性金属元素在金属钎料与超硬磨粒界面处形成化学冶金结合，大大提高了结合剂对金刚石耐磨块的把持强度结合强度。
2、但是在试验过程中发现，金刚石耐磨块仍存在韧性、抗压强度相对较低以及难以钎焊等问题。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种高韧性高硬度耐磨块制备方法。
2、本专利技术采用以下技术方案实现：一种高韧性高硬度耐磨块制备方法，包括以下步骤：
3、s1.将金刚石放置于容器内，然后倒入丙酮溶液，最后将其放置到超声清洗器中进行清洗，时间为10min；
4、对金刚石进行清洗，可以避免金刚石表面的杂质而影响到金刚石的加工效果。
5、s2.将清洗后的金刚石在室温环境下干燥48h；
6、s3.通过破碎机将干燥后的金刚石破碎成直径小于3cm的碎块，随后再通过研磨机将其研磨成粉，得到金刚石微粉，金刚石微粉颗粒平均为10μm；
7、s4.将钛金属、铬金属、钼金属、钒金属、铜金属、铈金属、钕金属、
8、通过金刚石与其它材料混合可以显著提高材料的硬度和耐磨性，使其具有良好的导热性能，将其与金刚石粉混合可以提高材料的导热性能，且金刚石微粉的加入可以增加材料的强度和韧性，使其更加耐用和抗拉伸，金刚石具有良好的化学稳定性，将其与金属粉末混合可以提高材料的耐腐蚀性和抗氧化性。
9、因此将金属材料粉末与金刚石微粉混合可以显著提高材料的硬度、耐磨性、导热性、强度、韧性和化学稳定性。
10、s5.在混合材料的同时按比例添加硼砂、硼氟酸钾、钨酸钴、碳酰氯、钼金属的氧化物、镍的氧化物和钨的氧化物；
11、因为硼砂、硼氟酸钾、钨酸钴、碳酰氯、钼金属的氧化物、镍的氧化物和钨的氧化物都具有良好的硬度和耐磨性，因此将其添加到混合材料中可以进一步提高材料的硬度和耐磨性。
12、硼砂、硼氟酸钾、钨酸钴、碳酰氯、钼金属的氧化物、镍的氧化物和钨的氧化物具有良好的抗腐蚀性，将其添加到混合材料中可以提高材料的抗腐蚀性，使其在恶劣环境下具有更好的耐久性。
13、钨酸钴、钼金属的氧化物和钨的氧化物具有良好的导热性能，将其添加到混合材料中可以提高材料的导热性能，使其在需要高导热性的应用中更加有效。
14、钨酸钴、钼金属的氧化物和钨的氧化物的添加可以增加材料的强度和韧性，使其在需要高强度和韧性的应用中具有更好的性能。
15、因此将硼砂、硼氟酸钾、钨酸钴、碳酰氯、钼金属的氧化物、镍的氧化物和钨的氧化物按比例添加到混合材料中可以提高材料的硬度、耐磨性、抗腐蚀性、导热性、强度和韧性。
16、s6.对配比好的金刚石混合料粉末进行压制，压制成型为方型预坯，所述粉末压制采用压机液压压制，所述液压压制的压力为40～120mpa，保压时间为350～500秒；
17、s7.对方型预坯进行次冷等静压，得到压坯，所述冷等静压的压力为170～250mpa，保压时间为3～10分钟，然后在对压坯进行压力烧结，获得硬质金刚石耐磨块；
18、s8.将金刚石耐磨块加热至1300～1600℃并保温20～30min，空冷至室温，然后再加热至750～790℃，保温30～120min，随后加热至900～1100℃，保温60～120min，升温速度为120～0℃/h，水冷至表面温度为300～350℃后，放入30～45℃的淬火油介质中冷却至155～165℃，空冷至50～60℃，最后加热至550～650℃，保温60～90min，空冷至室温后再加热至200～250℃，保温60～90min，空冷至室温；
19、s9.对金刚石耐磨块进行机械加工，得到特定形状的耐磨块。
20、作为上述方案的进一步改进，所述金刚石化学成分重量百分比为：钛金属：0.58～0.9％、铬金属：1～1.35％、钼金属：0.07～0.18％、钒金属：0.03～0.2％、铜金属：0.07～0.18％、铈金属：0.15～0.22％、钕金属：0.01～0.03％、钨：0.15～0.38％、s≤0.03％、钷金属：0.01～0.02％，硼砂：1～3％、硼氟酸钾：0.3～0.9％、钨酸钴：0.5～1.5％、碳酰氯：1～2.3％、钼金属的氧化物：0.5～1％、镍的氧化物：0.5～1.3％、钨的氧化物：0.2～0.8％，其余为金刚石以及不可避免的杂质。
21、作为上述方案的进一步改进，所述铬金属、钨金属、钼金属、钛金属的重量百分比满足以下关系式：铬金属+钨+钼金属≥3.7×钛金属。
22、作为上述方案的进一步改进，所述s8中，在降温至0℃室温以下的过程中，以70～85℃/h的降温速度降温至0℃室温，所述s9中，机械加工包括线锯切割、数控铣削和磨削。
23、作为上述方案的进一步改进，所述金刚石选用经过筛选的人造金刚石－聚晶金刚石，所述聚晶金刚石由人造金刚石微粉添加少量结合剂在高温高压条件下烧结而成的复合材料，具有硬度高、耐磨性好、导热率高、工效高、使用寿命长和加工质量好的特点。
24、作为上述方案的进一步改进，所述步骤s3中，将得到的金刚石微粉颗粒放入到银坩埚中，然后再加入naoh均匀混合，随后在加热至600℃，直到溶液呈粉红色，之后冷却到室温，通过用蒸馏水对其进行冲洗到中性后，放置到真空干燥箱内进行烘干。
25、作为上述方案的进一步改进，所述步骤s4中，所述混合机采用湿法球磨的方式进行混料，而在混料期间，以zro2球为球磨介质，球料比为8:1，且在混料期间，再加入无水乙醇为分散剂进行混料，混料转速为400r/min，时间为3h。
26、作为上述方案的进一步改进，所述步骤s6中，配比好的金刚石混合料粉末进行压制，需注意以下要点：
27、(1).压制前，需要对压机顶锤进行清洁，保持压机顶锤表面的光洁度，使其无异物；
28、(2).压制时，不得进入压机安全挡板的范围内，以免对操作人员的身体造成危害。
29、作为上述方案的进一步改进，所述金刚石采用混合粒度，通过堆积密度来减小空隙尺寸，进而来提高耐磨块的致密度。
30、相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
31、本专利技术通过降低了耐磨块中金刚石的比例，并添加了钕金属、钼金属、钷金属等稀土元素材料，可提对金刚石的浸润性，增强其粘结能力本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高韧性高硬度耐磨块制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的高韧性高硬度耐磨块制备方法，其特征在于，所述金刚石化学成分重量百分比为：钛金属：0.58～0.9％、铬金属：1～1.35％、钼金属：0.07～0.18％、钒金属：0.03～0.2％、铜金属：0.07～0.18％、铈金属：0.15～0.22％、钕金属：0.01～0.03％、钨：0.15～0.38％、S≤0.03％、钷金属：0.01～0.02％，硼砂：1～3％、硼氟酸钾：0.3～0.9％、钨酸钴：0.5～1.5％、碳酰氯：1～2.3％、钼金属的氧化物：0.5～1％、镍的氧化物：0.5～1.3％、钨的氧化物：0.2～0.8％，其余为金刚石以及不可避免的杂质。
3.如权利要求2所述的高韧性高硬度耐磨块制备方法，其特征在于，所述铬金属、钨金属、钼金属、钛金属的重量百分比满足以下关系式：铬金属+钨+钼金属≥3.7×钛金属。
4.如权利要求1所述的高韧性高硬度耐磨块制备方法，其特征在于，所述S8中，在降温至0℃室温以下的过程中，以70～85℃/h的降温速度降温至0℃室温，所
5.如权利要求1所述的高韧性高硬度耐磨块制备方法，其特征在于，所述金刚石选用经过筛选的人造金刚石－聚晶金刚石，所述聚晶金刚石由人造金刚石微粉添加少量结合剂在高温高压条件下烧结而成的复合材料，具有硬度高、耐磨性好、导热率高、工效高、使用寿命长和加工质量好的特点。
6.如权利要求1所述的高韧性高硬度耐磨块制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，将得到的金刚石微粉颗粒放入到银坩埚中，然后再加入NaOH均匀混合，随后在加热至600℃，直到溶液呈粉红色，之后冷却到室温，通过用蒸馏水对其进行冲洗到中性后，放置到真空干燥箱内进行烘干。
7.如权利要求1所述的高韧性高硬度耐磨块制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述混合机采用湿法球磨的方式进行混料，而在混料期间，以ZrO2球为球磨介质，球料比为8:1，且在混料期间，再加入无水乙醇为分散剂进行混料，混料转速为400r/min，时间为3h。
8.如权利要求1所述的高韧性高硬度耐磨块制备方法，其特征在于，所述步骤S6中，配比好的金刚石混合料粉末进行压制，需注意以下要点：
9.如权利要求1所述的高韧性高硬度耐磨块制备方法，其特征在于，所述金刚石采用混合粒度，通过堆积密度来减小空隙尺寸，进而来提高耐磨块的致密度。
...【技术特征摘要】
1.一种高韧性高硬度耐磨块制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的高韧性高硬度耐磨块制备方法，其特征在于，所述金刚石化学成分重量百分比为：钛金属：0.58～0.9％、铬金属：1～1.35％、钼金属：0.07～0.18％、钒金属：0.03～0.2％、铜金属：0.07～0.18％、铈金属：0.15～0.22％、钕金属：0.01～0.03％、钨：0.15～0.38％、s≤0.03％、钷金属：0.01～0.02％，硼砂：1～3％、硼氟酸钾：0.3～0.9％、钨酸钴：0.5～1.5％、碳酰氯：1～2.3％、钼金属的氧化物：0.5～1％、镍的氧化物：0.5～1.3％、钨的氧化物：0.2～0.8％，其余为金刚石以及不可避免的杂质。
3.如权利要求2所述的高韧性高硬度耐磨块制备方法，其特征在于，所述铬金属、钨金属、钼金属、钛金属的重量百分比满足以下关系式：铬金属+钨+钼金属≥3.7×钛金属。
4.如权利要求1所述的高韧性高硬度耐磨块制备方法，其特征在于，所述s8中，在降温至0℃室温以下的过程中，以70～85℃/h的降温速度降温至0℃室温，所述s9中，机械加工包括线锯切割、数控铣削和磨削。
5.如权利要求1所述的高...
【专利技术属性】
技术研发人员：黎文强，马宗彬，王腾飞，张亚南，陈涛，韩光普，韩辉辉，朱明坤，祁圣凯，岳华，周春强，
申请(专利权)人：河南省煤科院耐磨技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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