切削节块及其制造方法和包括该切削节块的切削工具技术

一种切削节块，包括：　　　　多个层，每层均包括金刚石颗粒层和具有不同延展性的两种板形金属基质层，　　　　其中，所述两种板形金属基质层垂直于切削表面且同时平行于切削方向布置，并且垂直于所述切削方向交替堆叠，并且　　　　其中，每个金刚石颗粒层均具有金刚石颗粒，所述金刚石颗粒由所述金属基质层中的具有较高延展性的金属基质层围绕，并且在所述切削表面上设置成金刚石颗粒排。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于对脆性工件进行切削或钻削的切削工具的切 削节块(cutting segment)，这些工件例如是石料、砖、混凝土和沥青， 还涉及一种制造该节块的方法以及一种包括该节块的切削工具。本发 明尤其涉及一种切削工具的切削节块，其利用板形金属基质替代粉状 金属基质，还涉及一种制造该节块的方法以及一种包括该节块的切削 工具。
技术介绍
为了对例如石料、砖、混凝土和沥青的脆性工件进行切削或钻削， 有必要提供一种硬度比工件硬度更高的研磨材料。关于研磨材料，本领域所公知的是人造金刚石颗粒、天然金刚石 颗粒、氮化硼以及硬质合金，尤其，在这些材料中人造金刚石颗粒在 切削工具的领域中己经得到最广泛地应用。人造金刚石(以下将其称为"金刚石")是在20世纪50年代发 明出来的，其已知具有比世上任何其他材料更高的硬度。由于这个特 性，金刚石被广泛地用作为切削工具、磨削工具等。特别地，金刚石已广泛应用于对例如大理石、花岗岩等的各种石 料进行切削或钻削的石料加工领域，且还应用于对混凝土结构进行切 削或钻削的建筑领域。现在将对包括作为研磨材料的金刚石颗粒的切削节块(以下将其 称为"节块")以及包括该切削节块的切削工具进行说明。 典型地，节块型金刚石工具包括多个节块和保持该节块的钢芯， 每个节块均具有分布在其上的金刚石颗粒。图1表示出节块型金刚石工具的实例。参看图1，节块型金刚石工具包括固定在盘形钢芯2上的多个节 块11和12，且金刚石颗粒5随机分布在每个节块11和12中。根据粉末冶金学制造这些节块，其中将金刚石颗粒与作为基质的 金属粉末混合，其后进行压实和烧结。如前所述，当将金刚石颗粒与金属粉末混合时，金刚石颗粒在金 属粉末中并不是均匀分布的，从而导致金刚石颗粒的切削效率降低并 缩短其寿命。也就是，当将金刚石颗粒与作为基质的金属粉末进行混合时，颗 粒间的尺寸和比重的差异致使金刚石颗粒相隔离，由此在金属粉末之 中产生金刚石颗粒的不均匀分布。结果，如图1中所示，可能在每个节块中形成在其上分布有过多量的金刚石颗粒的切削表面3，以及在其 上分布过少量的金刚石颗粒的切削表面4。当金刚石颗粒如前述地隔离时，不仅使切削工具的切削效率恶化， 同时还縮短了切削工具的寿命。作为解决由于金刚石颗粒分离而造成的上述问题的技术，提出以预定模式分布金刚石颗粒的成形技术，其示例示于图2中。图2表示出另一个节块型金刚石工具20的示例，其中以预定模式 分布金刚石颗粒。参看图2，每个节块21和22具有以预定模式在其上分布的金刚石颗粒5。即金刚石颗粒5均匀分布在每个节块21和22中。根据成形技术，代替金属粉末和金刚石颗粒的混合，通过重复在 金属粉末基质上以预定模式布置金刚石颗粒的过程和将金属粉末基质 定位在金刚石颗粒上的过程，将金属粉末和金刚石颗粒成层地布置， 然后将其压实为预定压块，然后进行烧结，从而提供该节块。虽然用于金刚石颗粒的成形技术可以解决由于金刚石颗粒隔离所 造成的问题，但是其并不能解决由于使用金属粉末基质而带来的内在 问题。就是说，当制造节块时，如果将金属粉末用作为基质，则金属粉 末在压实金属基质的过程期间将承受更高的压力。在压实金属基质的 过程期间，由于金刚石颗粒对压实模造成严重磨损，故基质厚度变化 或基质破损频繁发生，由此降低生产率。此外，在严重的情况中，基 质的尺寸会发生变化，从而该节块将分别具有不同尺寸，因而引起性 能变化并使金刚石工具恶化。另外，即使能使用相同部件利用不同方法来制造用于基质的金属 粉末，但与具有例如板、线圈、杆等具有不同形状的金属体相比，金属粉末的制造成本是非常高的。另外，当通过粉末冶金制造该节块时，必须顺序执行用于混合金 刚石颗粒和金属粉末的过程，用于将金刚石颗粒与金属粉末混合物压 实为预定压块的过程，以及对压块进行烧结的过程，从而使制造过程 变得复杂。
技术实现思路
技术问题本专利技术致力于解决上述问题，并且本专利技术的目的是提供一种切削 节块，该切削节块利用金属板替代金属粉末来作为基质，由此实现优 良的切削性能，简化制造过程，并显著降低制造成本。本专利技术的另一目的是提供一种制造前述节块的方法。本专利技术的再一目的是提供一种包括有前述节块的切削工具。'技术方案根据本专利技术的一个方面，通过提供这样一种切削节块可实现上述 和其他目的，该切削节块包括多个层，每层均包括金刚石颗粒层和 具有不同延展性的两种板形金属基质层，其中两种板形金属基质层垂直于切削表面且同时平行于切削方向布置，并且垂直于切削方向交替 堆叠，并且其中每个金刚石颗粒层均具有金刚石颗粒，所述金刚石颗 粒由金属基质层中的具有较高延展性的金属基质层围绕，并且在切削 表面上设置成金刚石颗粒排。根据本专利技术的另一方面，提供一种切削节块，该切削节块包括多个层，每层均包括金刚石颗粒层和两种板形金属基质层，所述两种板形金属基质层包括至少一个具有较高延展性的软金属基质层和至少 一个具有较低延展性的硬金属基质层，其中两种板形金属基质层垂直于切削表面且同时平行于切削方向布置，并且垂直于所述切削方向交 替堆叠，并且其中每个金刚石颗粒层均具有金刚石颗粒，每个金刚石 颗粒的一部分位于软金属基质层中，每个金刚石颗粒的其它部分位于 硬金属基质层中，金刚石颗粒在切削表面上设置成金刚石颗粒排。一个金刚石颗粒层的每个金刚石颗粒的一部分位于每个金属基质 层中。 两个金刚石颗粒层中的每个金刚石颗粒的一部分位于每个金属基 质层中。根据本专利技术的又一方面，提供一种用于制造切削节块的方法，其 包括以下步骤制备两种板形金属基质，所述两种板形金属基质包括 具有较高延展性的板形软金属基质和具有较低延展性的板形硬金属基 质；在板形软金属基质中的第一软金属基质上布置金刚石颗粒，使得 所述金刚石颗粒在切削表面上设置成金刚石颗粒排；在金刚石颗粒上 堆叠第二软金属基质；将板形硬金属基质中的第一硬金属基质堆叠在 第二软金属基质上；将第三软金属基质堆叠在第一硬金属基质上，随 后在第三软金属基质上布置另外的金刚石颗粒，使得所述另外的金刚 石颗粒在切削表面上设置成金刚石颗粒排，将第四软金属基质堆叠在 金刚石颗粒上，并且将第二硬金属基质堆叠在第四软金属基质上；重 复上面步骤，以制备具有希望的厚度的堆层；并对该堆层进行加热和 压縮，使得组成该堆层的部件相结合。根据本专利技术的又一方面，提供一种用于制造切削节块的方法，其 包括以下步骤制备两种板形金属基质，所述两种板形金属基质包括 具有较高延展性的板形软金属基质和具有较低延展性的板形硬金属基 质；在所述板形硬金属基质中的第一硬金属基质上布置金刚石颗粒， 使得所述金刚石颗粒在切削表面上设置成金刚石颗粒排；将板形软金 属基质中的第一软金属基质堆叠在金刚石颗粒上；将第二硬金属基质 堆叠在第一软金属基质上，随后在第二硬金属基质上布置另外的金刚 石颗粒，使得所述另外的金刚石颗粒在切削表面上设置成金刚石颗粒 排，并将第二软金属基质堆叠在金刚石颗粒上；重复上面步骤，以制 备具有希望的厚度的堆层；并对该堆层进行加热和压縮，使得组成该 堆层的部件相结合。根据本专利技术的再一方面，提供一种用于制造切削节块的方法，其 包括以下步骤制备两种板形金属基质，所述两种板形金属基质包括具有较高延展性的板形软金属基质和具有较低延展本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：金秀光，朴熹东，
申请(专利权)人：二和金刚石工业株式会社，通用工具公司，
类型：发明
国别省市：