本发明专利技术提供了一种机加工基材的方法，该方法包括步骤：使用工具以断续机加工、冲击机加工或它们的组合操作来机加工该基材，所述工具包括如下的工具部件，该工具部件包含具有工作表面（１６）的多晶金刚石层（１２）、包含金属并且沿着界面粘结于多晶金刚石层（１２）的工作表面（１６）的较软层（２０），并且邻近该界面的多晶金刚石层（１２）的区域（２２）含有来自该较软层（２０）的一些金属。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】才;^口工_^的方法背景狄本专利技术涉;sia。工M的方法。利用金刚石复合片(杨为多晶金刚石(PCD))和立方t/R^复合片(也称为PCBN)的超硬研J4刀削元件或工具部件广J^^应用于钻孑L、铣削、切削和 其它这样的研磨应用中。该元件或工具部件通常包含粘结于载体的PCD或PCBN 层，该载体通常为;^碳化物载体。该PCD或PCBN层可呈现尖锐的切削刃或切削点或者切削表面il^f磨表面。PCD包括含有大量的直掩ir刚石与金刚石粘结的金刚石^^立物料。PCD将典 型^"有第^目，该第^f目包妙刚石催化剂/溶剂例如钴、镍、铁或包^""种 或多种这样的金属的*。 PCBN通常还包^^占结相，该粘结相典型是cBN催化 剂或包^ii样的催化剂。合适的粘结相的例子是铝、碱金属、钴、镍、鵠等。pcd切削元件广泛用于才;a口工一系列的金属和M以;M^制复合材料。特别地，汽车、航空航天以及7Mt加工工业使用PCD，以便从^^供的较高7jc平的生产率、精度和一致性中受益。在金属加工工业中，4&^N双金属、铜*、^/石墨蹭强的塑^^r属MJ^^^UU PCD进^^;U口工的典型材料。J^4煮 、水^il、削;f^、碎^^胶合^bl:这类^N"产品的例子。PCDi^石油 钻^X业中用作钻体的镶嵌件(insert )。4^口工期间，切削工具的^tit常由下列iif呈中的一个或其组合引起 由于-皮坏4生的断裂(突然M) 由于累积>^损(、渐ii性M) 由于塑性变形(突然M)导致形状改变的塑性变形通常在超硬切削工具材料中不是非常重要的因 素，所述工具材彬口在提高的温度下^#其强度的PCD。渐进'l"i^损导致的工具 ^t的特征为工具上的磨损特征的演变。典型的磨损特征包括侧面磨损、月牙 '^t^损、D0C(切削深度败口磨损以及4^綠口磨损。侧面磨损带的宽度(VBb胆x ) 是合适的工具磨损量度，并且VB鹏x的预定值被视为良好的工具寿命标准。在特定应用中 产生磨损特征(磨痕)的磨损模式通常依赖于切削工具的显孩U且织、机加工条 件和切削刃的;u可结构。磨损模式可以包括^l"磨损、銜(见断裂磨损( 、 剥落和开裂)、粘着磨损(形成切屑瘤)或摩^f匕学磨损(扩^^损和形成新的 ^H^物)。通常将大量的时间M力花费在寻找最优的工具材料、；Uf结构和机金刚石的高^^PCD的^tf磨损特性的原因，然而，该高石级负面地影 响其断fJl碎裂^i^性(chip resistance),当在某种应用中工具处于使用的 磨合(break-in)阶M早期阶段时，PCD的这种寸^f^i^生可以通过樣i^W ^^损模式而引起破坏性的断IU磨损。为了PJUb^坏性的断裂，通常在切削 刃上制^^棱和对磨头以便增加其强度。相对于碳化物，PCD的较^f^f^^^性将其应用P艮制于仅^Ult加工用途。在 净lia工和严重断续的应用(高的进给率和切削深度)中，在这种情况下切削刃 上的负荷比较高，PCD可能容易断裂，导致工具过早^L另一方面碳化物比 PCD磨损得决，但是^f^fe^性更高。不同于^Mt加工^^中，在4S^口工操怍中 尺寸叙W是很重要(VBBmaxX).6)，这^^4"工具磨损不Ai要的因素，而碎 裂才雄f生是。而且，在较不苛刻的应用中，如MDF (中密度纤棘)低SiAl合#刨花板,磨损率通常tb^低，所以碳化物因较低的，一性能比而iM m。除jtb^卜，由于PCD的高石^^导^工威本可能高，使得它不如碳化物引 人注意。由高温高压(HPHT )合成生产的超硬切削工具材料(多晶金刚石(PCD )、 多晶立方氮化硼(PCBN)、单晶金刚石等)，在将它们用作切削工具的镶嵌件前 必须经itM^加工步骤。这些加工步 常包括以下1) ^U1硬研磨表面和合成的盘片侧面去除金属杯水物(cup)，通常为4ailM钼的杯浙物；2) ^^去l^^硬研磨台的夕Mp以便得到^^性能；3) 在Ji^面上进行科沐工；4) 在妹面上进#^光(精加工)。当用90° 、 3jam的触4ji则量时， 抛光的PCD层通常具有Ra=0, 01 ju m的粗^il;通常并，光PCBN5) 将盘片切割成锯片。将盘片和切割锯片两者供给市场。在所有这些 加工步骤中，由于研磨材料的超硬')"錄，抛光可肯feA^问题的。通常，在应用中需^9f磨层的高品质的表面光洁度以增强其性能。目1H"用的PCD切削工具的另-^泉是并不将它们设计用于机加工钢铁材 料。例如，当才一工^4失时，在切削刃处的切削力以及切削温度比非铁材料机 加工絲更高，由于PCD在700。C左右开始石墨兆，因此当树口工4赠失材料时， 这将其用途P艮制为较低切削逸变，使它相对于碳化物工具在某些应用中不经济。US 5，833，021^Hf了一种多晶金刚石刀具，该刀 ^有 口于多晶金刚石 表面的难;it^层以便提高刀具的工作寿命。难熔层具有0.1 - 30孩沐的厚度并 且应用于合^的，，例:Hlba或者化学^^减物理^^。US6， 799， 951么^f 了一种用于^^钻的钻才>^^嵌件，该钻才>^€"^件包含多晶 金刚石层，并JL^由另""^r属层向其表面^口钼层。该另一金属层可以是铌、 钽、锆、鴒和其它相似的此类金属或包^it些金属的合金。其中没有暗示该钻 才/li^^^可以用于^"f可其它应用。US 6，439，327乂>开了一种用于旋转式钻机的多晶金刚石刀具，其中刀具的 侧表面提供有高压粘结到多晶金刚石侧表面上的金属层。合适的金属的例子是 钼。在论文"Development of New PDC Bits for Drilling of Geothermal Wells - Part 1 : Laboratory Testing by H Karasawa and S. Misawa， Journal of Energy Resources Technology, December 1992， Vol 114， 323"中，描述了 一种包M刚石层的PDC刀具，在该金刚石层Ji^口了碳^1^。该层的厚度 为0. 2到0. 3咖。据称该涂层能够防止金刚石层的碎裂(chipping )。US 3，745，623公开了制名^Mi4锆的保护包壳中的PCD，其中的一些包 壳在制备期间转化为碳化物。该M锆包壳的薄层可留在PCD上位于断屑槽 (chip breaker)面上方。
技术实现思路
本专利技术提供了一种机加工M的方法，所述方法包括步骤佳月工具以断 续机加工、冲击机加工或它们的组合,^M^。工J^，所述工具包括工具部 件，该工具部件包含具有工作表面的多晶金刚石层、包含金属并且沿着界面粘 结于多晶金刚石层工作表面的较M,并且邻近该界面的多晶金刚石层的区域 包含来自较M的一些金属。较ltg为工具部件提供了比多晶金刚石软的层。由于一些金属已扩^A 与该较l^:的界面邻近的多晶金刚石区域并JL^在于多晶金刚石的该区域中， 因此该较l)bg牢固地祐结于多晶金刚石的工作表面。以第^f目存在于多晶金刚 石中的一些金属^)f扩彭lj该较i^中。因而，在该较絲和多晶金刚石之间的粘结本质上是扩llb^结。例如，可以在多晶金刚石的制辆间产生这样的粘 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种机加工基材的方法，该方法包括步骤：使用工具以断续机加工、冲击机加工或它们的组合操作来机加工该基材，所述工具包括如下的工具部件，该工具部件包含具有工作表面的多晶金刚石层、含金属并且沿着界面粘结于多晶金刚石层的工作表面的较软层，邻近该界面的多晶金刚石层的区域包含来自该较软层的一些金属。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：CJ比勒陀利乌斯，PM哈登，
申请(专利权)人：六号元素产品控股公司，
类型：发明
国别省市：ZA[南非]
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