烧结体和制造烧结体的方法技术

本发明专利技术涉及烧结体和制造烧结体的方法。具体地，本发明专利技术涉及一种制造一侧具有粘结金属盖层并且另一侧没有粘结金属盖层的烧结切削体的方法。本发明专利技术还涉及所制造的烧结切削体。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及。具体地，本专利技术涉及一种制造一侧具有粘结金属盖层并且另一侧没有粘结金属盖层的烧结切削体的方法。本专利技术还涉及所制造的烧结切削体。【专利说明】
本专利技术涉及制造根据权利要求1所述的烧结体的方法。本专利技术还涉及根据权利要求14所述的烧结体。
技术介绍
在过去，在制造烧结体、特别是用于为各种加工和切削目的提供切削刃的切削用烧结体时，一直有困难。通常，切削用烧结体由具有包含钴的粘结剂相的金属陶瓷或硬质合金制成。当烧结包含钴的坯体时，钴有时倾向于在烧结过程期间上升至坯体表面，产生含钴量高于向着切削用坯体的中间更远处的表面层。
技术实现思路
不期望所有应用都在切削用坯体的表面上具有较高的钴量。表面钴会降低对添加至表面的其它涂层例如CVD层的胶粘能力。另外对于不使用任何其它层的切削体，表面钴可能也是缺点，因为在物件加工期间形成的碎屑可焊接至钴并从而造成磨损问题。当制造切削用烧结体时，期望烧结体具有能够从烧结体表面释放碎屑的能力。以前，已经通过研磨或通过冲击除去钴层来加工这些烧结后的切削体。 对于其它应用，特别地，如果应将切削表面焊接或钎焊至例如锯条时，那么表面钴是有利的。如果烧结工艺得到没有表面钴的切削体，那么需要处理这些坯体以实现期望的焊接或钎焊性质。出于这个原因，非常期望能够控制烧结工艺以实现表面钴或不实现表面钴。 因此对于其它应用，期望能够控制同一坯体的表面以在烧结之后在坯体的预定表面上具有钴和在坯体另外的表面上没有钴。 为了解决这个问题，本专利技术提供: 制造烧结切削体的方法，其包括以下步骤: -提供包含碳和粘结金属的金属陶瓷或硬质合金的坯体 -提供烧结所述坯体的烧结装置 -在烧结工艺中借助于所述烧结装置烧结所述坯体 -提供烧结工艺，其具有作为加热时间范围的时间范围A，其中在时间t中的特定时刻的温度T是恒定的或升高的， -提供所述烧结工艺的后续冷却时间范围B，其中将在范围B内的温度T在时间t中的特定时刻设置成恒定的或降低的， 特征在于 -至少在范围B的第一部分范围BI期间提供包含至少一种惰性气体的在压力P下的气氛以提供脱碳条件，其中在时间范围BI期间在烧结装置中的压力P满足条件10Pa 彡 P 彡 15000Pa、优选地 500Pa 彡 P 彡 1500Pa -其中至少在继时间范围BI之后的时间范围B2期间，在一侧或一侧的部分，将粘结金属分压维持较高，并且其中所述侧的其它部分或坯体的其它侧具有较低的粘结金属分压，以使粘结金属蒸发，因此在已经实施所述方法之后立刻向一侧或一侧的部分提供粘结金属盖层，并且向一侧的其它部分或其它侧基本上不提供粘结金属盖层。 这种方法的效果在于，通过控制粘结金属分压，所制造的烧结体可使其性质受控。这是指烧结体的所选侧或所选表面的表面层可具有一定含量的粘结金属，即不同于烧结体另一侧或另一表面的粘结金属盖层。这还具有可将所得烧结体在没有任何广泛后处理的情况下直接应用于其不同用途的效果。另外的效果在于简化了制造。 所述粘结金属可包含钴、镍、铁、钨、钛、钽、铌、铬或其任何组合。在一个实施方式中，所述粘结金属包含钴。在本专利技术的一个实施方式中，所述粘结金属由钴，或钴和镍，或钴、镍和铁组成。 金属陶瓷或硬质合金的坯体包含碳，并且该碳可呈在粘结金属中在固溶体中的游离碳的形式，或呈例如碳化物或碳氮化物的形式。 在所述方法的进一步发展中，通过使坯体的一侧或一侧的部分与托盘接触以实现期望的较高的粘结金属分压，因此得到具备包含由粘结金属构成的表面层的一侧或一侧的部分的烧结体，其中坯体的还没有与托盘接触的其它侧或侧面的部分已经经受粘结金属的低分压，并因此基本上无粘结金属盖层。 其优势在于相对容易地实现降低的粘结金属分压。不需要例如添加气态粘结金属等的额外安排。 在本专利技术的一个实施方式中，所述坯体的至少两侧具备粘结金属盖层，而其它侧基本上不具备粘结金属盖层。 在本专利技术的一个实施方式中，具备粘结金属盖层的两侧是平坦的。 在本专利技术的一个实施方式中，所述托盘具备隆起物，以便当坯体放在托盘上时，坯体的两侧与托盘表面接触。 在本专利技术的一个实施方式中，通过将烧结装置中的压力降至低于在时间范围BI期间的压力的值，以实现在时间范围B2期间的粘结金属的不同分压。 在本专利技术的一个实施方式中，其中在时间范围B2期间，P满足条件0.0lPa彡P彡70Pa、优选地0.1Pa ^ P ^ 50Pa。压力P与烧结装置中的总压力有关。总压力可为烧结装置中几个分压的和，并且粘结金属分压在B2内以使得粘结金属蒸发，即低于粘结金属在特定温度下的蒸发压力。 在本专利技术的一个实施方式中，当温度T已经降至低于粘结金属的固化温度时，时间范围B2开始。 在本专利技术的一个实施方式中，当温度T已经降至低于粘结金属的固化温度约10度时，时间范围B2开始。 在本专利技术的一个实施方式中，所述粘结金属包含钴。在所述方法的进一步发展中，Co覆盖层由钴构成。这提供特别良好的使用这种表面的焊接方法的能力。 在本专利技术的一个实施方式中，在时间范围BI期间所述气氛包含氩气。 在本专利技术的一个实施方式中，在时间范围BI期间所述气氛包含一氧化碳和氮气中的一者或两者和氩气。 在本专利技术的一个实施方式中，通过向烧结装置提供连接件以连接至真空泵而在烧结装置中提供粘结金属的低分压。可使用烧结泵以调节烧结装置中的压力P。所述泵可进一步用于在冷却时间范围B2期间当粘结金属蒸发时将压力保持在恒定水平，并从而另外将提高烧结装置中的压力。可在B2期间运行所述泵，例如使恒定氩气流通过烧结装置。 在所述方法的进一步发展中，烧结温度Ts处于范围1400°C彡Ts ( 1500°C内。已经证明这个温度范围内的Ts对烧结特别有利，特别是当粘结金属包含钴时。在所述方法的进一步发展中，烧结温度处于范围1430°c彡Ts ( 1480°C内。已经证明这个温度范围内的Ts特别适用于实现致密、不易碎并且坚硬的烧结产品。 本专利技术还涉及根据本专利技术制造的烧结切削体，以及用于容纳根据本专利技术待实施烧结的坯体的托盘。 当结合附图和权利要求书考虑时，根据以下的专利技术详述，本专利技术的其它目的、优势和新特征将变得显而易见。 【专利附图】【附图说明】 现在将参照附图更详细地公开本专利技术。 图1公开了根据本专利技术方法的一个实施方式制造的烧结体。 图2公开了根据本专利技术方法的一个实施方式制造的烧结体。 图3公开了根据本专利技术的一个实施方式的托盘上的烧结体。 图4公开了根据本专利技术的一个实施方式的托盘上的烧结体。 图5公开了根据本专利技术方法的一个实施方式制造的可选烧结体。 图6公开了用于实施根据本专利技术的一个实施方式的方法的烧结装置。 图7公开了根据本专利技术方法的一个实施方式的温度随时间而变的图表。 图8公开了根据本专利技术方法的一个实施方式的温度随时间而变的图表。 图9公开了根据本专利技术方法的一个实施方式的温度随时间而变的图表。 图10示出了在实施例4中处理的刀片的抛光横截面的SEM照片，其中所示外表面包含Co覆盖层21。 图11不出了在实施例4中处理的刀片的抛光横截面的SEM照片,其中所不外表面22不包含Co覆盖层。 专利技术详述 此本文档来自技高网...

【技术保护点】
制造烧结切削体(1)的方法，其包括以下步骤：‑提供包含碳和粘结金属的金属陶瓷或硬质合金的坯体，‑提供烧结所述坯体的烧结装置(15)，‑在烧结工艺中借助于所述烧结装置(15)烧结所述坯体，‑提供所述烧结工艺，其具有作为加热时间范围的时间范围A，其中在时间t中的特定时刻的温度T是恒定的或升高的，‑提供所述烧结工艺的后续冷却时间范围B，其中将在时间范围B内的温度T在时间t中的特定时刻设置成恒定的或降低的，‑至少在所述范围B的第一部分范围B1期间提供包含至少一种惰性气体的在压力P下的气氛以提供脱碳条件，其中在时间范围B1期间在所述烧结装置(15)中的所述压力P满足条件100Pa≤P≤15000Pa，‑其中至少在继时间范围B1之后的时间范围B2期间，在一侧(10、11)或一侧的部分，将粘结金属分压维持较高，并且其中所述侧的其它部分或所述坯体的其它侧具有较低的粘结金属分压，以使粘结金属蒸发，因此在已经实施所述方法之后立刻向一侧或一侧的部分提供粘结金属盖层(21)，并且向一侧的其它部分或其它侧基本上不提供粘结金属盖层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：斯文·恩隆德，乔斯·加西亚，
申请(专利权)人：山特维克知识产权股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE