一種金剛石復(fù)合片的制造方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)是石油鉆探、工程機械領(lǐng)域的聚晶金剛石復(fù)合片的制造方法。本發(fā)明專利技術(shù)包括基體和復(fù)合層，所述的復(fù)合層是由碳化鎢微粉、金屬結(jié)合劑、晶粒長大抑制劑、金剛石微粉攪拌在一起燒結(jié)制成；復(fù)合層包括復(fù)合層I、復(fù)合層II、復(fù)合層III，復(fù)合層I、復(fù)合層II和復(fù)合層III順序壓覆在基體的上端，所述的復(fù)合層I與復(fù)合層II之間粘接有金屬結(jié)合劑，所述的復(fù)合層II與復(fù)合層III之間粘接有金屬結(jié)合劑。本發(fā)明專利技術(shù)制得的金剛石復(fù)合片避免了硬質(zhì)合金基體基托與聚晶金剛石復(fù)合層的殘余應(yīng)力，使得本發(fā)明專利技術(shù)制得的金剛石復(fù)合片強度高，韌性好，具有較高的抗沖擊韌性和高抗彎強度等特點，從而進一步提高聚晶金剛石復(fù)合片的使用性能和使用壽命。

Method for producing diamond composite sheet

The invention relates to a method for manufacturing polycrystalline diamond composite slices in the field of petroleum drilling and construction machinery. The invention comprises a substrate and composite layer, the composite layer is made of tungsten carbide powder, metal bond, grain growth inhibitor, mixing together made of diamond powder sintering; composite layer including I composite layer, composite layer II and layer III composite, I composite layer, composite layer II and layer III composite pressure in order the upper end of the matrix, the composite layer between I and II composite layer is bonded with the metal bond, the II composite layer of the metal bond and bonding between the composite layer of III. Diamond composite sheet prepared by the invention avoids residual carbide base and polycrystalline diamond composite layer stress, strength makes the diamond composite sheet prepared by the invention has high toughness, high impact toughness and high bending strength and other characteristics, so as to further improve the performance and service life of polycrystalline diamond composite tablets.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種金剛石復(fù)合片的制造方法
本專利技術(shù)屬于石油鉆探、工程機械
，具體是石油鉆探、工程機械領(lǐng)域的聚晶金剛石復(fù)合片的制造方法。
技術(shù)介紹
傳統(tǒng)的聚晶金剛石復(fù)合片需要使用硬質(zhì)合金基體作為基托，將金剛石微粉及結(jié)合劑通過高溫高壓方式生長在硬質(zhì)合金基托上。由于硬質(zhì)合金基體基托與聚晶金剛石復(fù)合層的殘余應(yīng)力問題，使得傳統(tǒng)的金剛石復(fù)合片強度不是很高，韌性差。為了提高硬質(zhì)合金基托與聚晶金剛石復(fù)合層的結(jié)合強度，通過減少硬質(zhì)合金基托與聚晶金剛石復(fù)合層的殘余應(yīng)力，增加硬質(zhì)合金基體與聚晶金剛石復(fù)合層的結(jié)合面積，來提高結(jié)合強度，降低殘余應(yīng)力。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種強度高，韌性好，生產(chǎn)制造成本低的金剛石復(fù)合片制造方法。本專利技術(shù)包括基體和復(fù)合層，所述的復(fù)合層是由碳化鎢微粉、金屬結(jié)合劑、晶粒長大抑制劑、金剛石微粉攪拌在一起燒結(jié)制成；復(fù)合層包括復(fù)合層I、復(fù)合層II、復(fù)合層III，復(fù)合層I、復(fù)合層II和復(fù)合層III順序壓覆在基體的上端，所述的復(fù)合層I與復(fù)合層II之間粘接有金屬結(jié)合劑，所述的復(fù)合層II與復(fù)合層III之間粘接有金屬結(jié)合劑；復(fù)合層III設(shè)置有呈Π形狀且包覆復(fù)合層I、復(fù)合層II的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，所述的復(fù)合層由碳化鎢微粉、金屬結(jié)合劑、晶粒長大抑制劑、金剛石微粉先進行球磨細化處理，然后攪拌在一起燒結(jié)制成。所述的碳化鎢微粉的粒度從粗向細分布，碳化鎢微粉的粒度從10微米到0.5微米分布。復(fù)合層的制作步驟包括：A、先將碳化鎢微粉進行酸堿處理，去除雜質(zhì)，純凈水清洗干燥備用；B、將金剛石微粉進行酸堿處理，清洗干燥備用；C、將金屬結(jié)合劑在氫氣還原爐中600～900℃還原處理2～5小時，備用。復(fù)合層的制作步驟如下：將備用的碳化鎢微粉、金剛石微粉、金屬結(jié)合劑先進行球磨細化處理；依次裝入預(yù)先沖壓成所需聚晶金剛石復(fù)合片外形的金屬鈮杯內(nèi)，分層壓實定型。復(fù)合層的制作步驟如下：在溫度為1300-1950℃、壓力為6～7GPa的條件下，用六面頂壓機將分層壓實定型后的復(fù)合片外形高溫高壓燒結(jié)制得金剛石復(fù)合片。本專利技術(shù)金剛石復(fù)合片，降低了傳統(tǒng)聚晶金剛石復(fù)合片的制造成本，避免了硬質(zhì)合金基體基托與聚晶金剛石復(fù)合層的殘余應(yīng)力，使得本專利技術(shù)的金剛石復(fù)合片強度高，韌性好。本專利技術(shù)采用多層不同粒度和硬度梯度的結(jié)構(gòu)設(shè)計，在物理性能上形成了與聚晶金剛石層的良好過渡，具有較高的抗沖擊韌性和高抗彎強度等特點，從而進一步提高聚晶金剛石復(fù)合片的使用性能和使用壽命。具體實施方式下面將對本專利技術(shù)進行更詳細的描述，其中表示了本專利技術(shù)的優(yōu)選實施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本專利技術(shù)而仍然實現(xiàn)本專利技術(shù)的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對本專利技術(shù)的限制。為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因為它們會使本專利技術(shù)由于不必要的細節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認為在任何實際實施例的開發(fā)中，必須作出大量實施細節(jié)以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個實施例改變?yōu)榱硪粋€實施例。另外，應(yīng)當(dāng)認為這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費時間的，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅是常規(guī)工作。本專利技術(shù)包括基體和復(fù)合層，所述的復(fù)合層是由碳化鎢微粉、金屬結(jié)合劑、晶粒長大抑制劑、金剛石微粉攪拌在一起燒結(jié)制成；復(fù)合層包括復(fù)合層I、復(fù)合層II、復(fù)合層III，復(fù)合層I、復(fù)合層II和復(fù)合層III順序壓覆在基體的上端，所述的復(fù)合層I與復(fù)合層II之間粘接有金屬結(jié)合劑，所述的復(fù)合層II與復(fù)合層III之間粘接有金屬結(jié)合劑；復(fù)合層III設(shè)置有呈Π形狀且包覆復(fù)合層I、復(fù)合層II的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，所述的復(fù)合層由碳化鎢微粉、金屬結(jié)合劑、晶粒長大抑制劑、金剛石微粉先進行球磨細化處理，然后攪拌在一起燒結(jié)制成。所述的碳化鎢微粉的粒度從粗向細分布，碳化鎢微粉的粒度從10微米到0.5微米分布。復(fù)合層的制作步驟包括：A、先將碳化鎢微粉進行酸堿處理，去除雜質(zhì)，純凈水清洗干燥備用；B、將金剛石微粉進行酸堿處理，清洗干燥備用；C、將金屬結(jié)合劑在氫氣還原爐中600～900℃還原處理2～5小時，備用。復(fù)合層的制作步驟如下：將備用的碳化鎢微粉、金剛石微粉、金屬結(jié)合劑先進行球磨細化處理；依次裝入預(yù)先沖壓成所需聚晶金剛石復(fù)合片外形的金屬鈮杯內(nèi)，分層壓實定型。復(fù)合層的制作步驟如下：在溫度為1300-1950℃、壓力為6～7GPa的條件下，用六面頂壓機將分層壓實定型后的復(fù)合片外形高溫高壓燒結(jié)制得金剛石復(fù)合片。本專利技術(shù)的金剛石復(fù)合片，降低了傳統(tǒng)聚晶金剛石復(fù)合片的制造成本，避免了硬質(zhì)合金基體基托與聚晶金剛石復(fù)合層的殘余應(yīng)力，使得本專利技術(shù)的金剛石復(fù)合片強度高，韌性好。本專利技術(shù)采用多層不同粒度和硬度梯度的結(jié)構(gòu)設(shè)計，在物理性能上形成了與聚晶金剛石層的良好過渡，具有較高的抗沖擊韌性和高抗彎強度等特點，從而進一步提高聚晶金剛石復(fù)合片的使用性能和使用壽命。顯然，本專利技術(shù)的上述實施例僅僅是為清楚地說明本專利技術(shù)所作的舉例，而并非是對本專利技術(shù)的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本專利技術(shù)的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本專利技術(shù)的保護范圍之列。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種金剛石復(fù)合片的制造方法，包括基體和復(fù)合層，其特征在于所述的復(fù)合層是由碳化鎢微粉、金屬結(jié)合劑、晶粒長大抑制劑、金剛石微粉攪拌在一起燒結(jié)制成；復(fù)合層包括復(fù)合層I、復(fù)合層II、復(fù)合層III，復(fù)合層I、復(fù)合層II和復(fù)合層III順序壓覆在基體的上端，所述的復(fù)合層I與復(fù)合層II之間粘接有金屬結(jié)合劑，所述的復(fù)合層II與復(fù)合層III之間粘接有金屬結(jié)合劑；復(fù)合層III設(shè)置有呈II形狀且包覆復(fù)合層I、復(fù)合層II的結(jié)構(gòu)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種金剛石復(fù)合片的制造方法，包括基體和復(fù)合層，其特征在于所述的復(fù)合層是由碳化鎢微粉、金屬結(jié)合劑、晶粒長大抑制劑、金剛石微粉攪拌在一起燒結(jié)制成；復(fù)合層包括復(fù)合層I、復(fù)合層II、復(fù)合層III，復(fù)合層I、復(fù)合層II和復(fù)合層III順序壓覆在基體的上端，所述的復(fù)合層I與復(fù)合層II之間粘接有金屬結(jié)合劑，所述的復(fù)合層II與復(fù)合層III之間粘接有金屬結(jié)合劑；復(fù)合層III設(shè)置有呈II形狀且包覆復(fù)合層I、復(fù)合層II的結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金剛石復(fù)合片的制造方法，其特征在于所述的復(fù)合層由碳化鎢微粉、金屬結(jié)合劑、晶粒長大抑制劑、金剛石微粉先進行球磨細化處理，然后攪拌在一起燒結(jié)制成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金剛石復(fù)合片的制造方法，其特征在于碳化鎢微粉的粒度從粗向細分布。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種金剛石復(fù)合片的制造方法，其特征在于...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李濤，
申請(專利權(quán))人：李濤，
類型：發(fā)明
國別省市：云南,53