【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及pcbn材料技术，具体是一种加工淬火钢用pcbn复合片及制备方法。
技术介绍
1、立方氮化硼（cbn）是世界上目前已知的仅此与金刚石第二硬的物质，其维氏硬度可达7200~9800，虽然其硬度没有金刚石高，但其热稳定性和化学稳定性远优于金刚石，其中1200℃下硬度仍没有明显下降，且跟fe、cr、ni、co等金属元素呈化学惰性，因此其在加工黑色金属材料时有显著优势，立方氮化硼聚晶（pcbn）复合片（以下简称pcbn复合片）是将立方氮化硼微粉、粘结剂微粉、硬质合金基体中1300~1900℃，4~8gpa的高温高压下合成的刀具材料，其解决了立方氮化硼晶体尺寸小，各向异性和无法加工成型的问题，且具有强度高、硬度高、可加工性好等特点，是目前最常用的立方氮化硼刀具材料，具有显著的性能优势和广阔的市场前景。pcbn复合片根据其用于加工的材料可分为三大类：
2、1.加工铸铁用（包括灰铸铁、球磨铸铁、含硼耐磨铸铁等）pcbn复合片。
3、2.加工粉末冶金（包括铁基合金、镍基合金、钴基合金等）用pcbn复合片。
4、3.加工淬火钢（hrc≥55的轴承钢、模具钢、20crmnti渗碳钢等）用pcbn复合片。
5、在机械制造业，越来越多的厂家利用pcbn刀具实现以车代磨，以铣代磨工艺来制造零件，尤其是对淬硬钢的加工，淬火钢中汽车、模具等行业应用广泛，如齿轮、轴、轴承、模具等；其市场巨大，由于淬火钢的硬度高、强度高，加工精度要求高，因此pcbn刀片中切削时受到的剪切力大、摩擦力大、温度高（可达1
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对ti粉中空气中极易氧化成tio2，生产过程中很难保存和控制，及超细金属ti粉活性高，极易团聚，生产过程中很难保证均匀分布而导致组织不均匀的问题，而提出一种加工淬火钢用pcbn复合片及制备方法。这种pcbn复合片在加工各种淬硬钢时兼具高强度、高的红硬性和耐磨性，且适合于切削加工淬火钢，各种断续重载加工和连续精加工。
2、实现本专利技术目的的技术方案是：
3、一种加工淬火钢用pcbn复合片，所述pcbn复合片的配方包括：镀钛立方氮化硼微粉：45~95份，铝粉：2~5份，氮化物或碳化物陶瓷粉：3~37份，碳氮化钛：0~3份，氧化铝：0~10份。
4、所述镀钛立方氮化硼粉粒度为0~5μm，纯度大于99.99%，铝粉粒度为0~2μm，纯度大于99.9%。
5、所述氮化物或碳化物为氮化钛、碳化钛和碳化钨中的一种，粒度为0~2μm，纯度大于99.8%。
6、一种加工淬火钢用pcbn复合片的制备方法，包括如下步骤：
7、1）称取镀钛立方氮化硼、铝、碳氮化钛、氮化物和氧化铝粉料，按球料比12:1添加硬质合金球及润湿剂进行高能球磨，使粉料混合均匀；
8、2）把步骤1）得到的粉料放入0.1pa的真空烘箱，60~80℃干燥4h；
9、3）把步骤2）得到的粉料再次研磨，并200目过筛；
10、4）把步骤3）得到的粉料装入金属模具杯中，进行高温真空处理，温度为700℃以上，真空度为10-3pa以上；
11、5）将高温真空净化处理后的金属杯及粉料装入碳盐管中，碳盐管装入叶腊石腔体中，再依次装入钛片和粉圈堵头，装配好的叶腊石块放入120℃烘箱中干燥0.5~2h；
12、6）将步骤5）得到的组装块放入六面顶压机中合成，六面顶压机参数为：压力为5~5.5gpa，温度为1350~1550℃，合成时间为3~25min，最后制得pcbn复合片。
13、所述步骤1）中润湿剂为乙醇或丙酮。
14、其中ti在高温下与cbn反应生产tin和tib2，见下式：
15、，
16、。
17、本技术方案的有益效果：
18、本技术方案充分利用对cbn颗粒表面镀一层钛解决了超细钛粉易氧化、团聚的难题，又起到钛粉的作用。高温下钛粉与立方氮化硼反应生产氮化钛和硼化钛，氮化钛和硼化钛都具有硬度高、热稳定性高，化学性能稳定的特点，在提高立方氮化硼复合片的强度的同时又保证了其耐磨性和红硬性，制备的立方氮化硼复合片在加工各种淬硬钢时兼具高强度、高的红硬性和耐磨性的优势，本技术方案立方氮化硼复合片特别适合于切削加工淬火钢，各种断续重载加工和连续精加工，如其重载切削hrc58以上的淬硬钢时单边切深可达0.5mm，连续加工hrc58以上的淬硬钢时，线速度可达200~250m/min。
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1.一种加工淬火钢用PcBN复合片，其特征在于，所述PcBN复合片的配方包括：镀钛立方氮化硼微粉：45~95份，铝粉：2~5份，氮化物或碳化物陶瓷粉：3~37份，碳氮化钛0~3份，氧化铝：0~10份。
2.根据权利要求1所述的加工淬火钢用PcBN复合片，其特征在于，所述镀钛立方氮化硼粉粒度为0~5μm，纯度大于99.99%，铝粉粒度为0~2μm，纯度大于99.9%。
3.根据权利要求1所述的加工淬火钢用PcBN复合片，其特征在于，所述氮化物或碳化物为氮化钛、碳化钛和碳化钨中的一种，粒度为0~2μm，纯度大于99.8%。
4.一种加工淬火钢用PcBN复合片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种加工淬火钢用PcBN复合片的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中润湿剂为乙醇或丙酮。
【技术特征摘要】
1.一种加工淬火钢用pcbn复合片，其特征在于，所述pcbn复合片的配方包括：镀钛立方氮化硼微粉：45~95份，铝粉：2~5份，氮化物或碳化物陶瓷粉：3~37份，碳氮化钛0~3份，氧化铝：0~10份。
2.根据权利要求1所述的加工淬火钢用pcbn复合片，其特征在于，所述镀钛立方氮化硼粉粒度为0~5μm，纯度大于99.99%，铝粉粒度为0~2μm，纯度大于99.9%。...
【专利技术属性】
技术研发人员：王文龙，屈婧婧，陈宣，张喆，刘飞，张思兰，蔚汉龙，
申请(专利权)人：桂林特邦新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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