一种硬质合金基体及聚晶金刚石复合片的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本实用新型属于超硬材料聚晶金刚石复合片生产技术领域,尤其涉及一种硬质合金基体及聚晶金刚石复合片。
【背景技术】
[0002]超硬材料主要是指金刚石,它是目前已知的世界上最硬的物质,其硬度都远高于如刚玉、碳化硅以及刀具材料硬质合金、高速钢等硬质工具等材料的硬度。因此,超硬材料适于用来制造加工其它材料的工具,尤其是在加工硬质材料方面,具有无可比拟的优越性,占有不可替代的重要地位。因而超硬材料在工业上获得了广泛应用。但是金刚石数量稀少、价格昂贵,远远不能满足经济发展的需要,因此,研究人员利用高压合成技术合成了聚晶金刚石(PCD),使金刚石的应用范围扩展到勘探、航空、航天、汽车、电子、石材等多个领域。随着金刚石应用的进一步拓展,与其相关的复合材料引起了研究者的广泛兴趣,聚晶金刚石复合片就是其中之一。
[0003]聚晶金刚石复合片(PDC)是在高温高压下由许多细晶粒金刚石和硬质合金基体在超高压高温烧结条件下复合而成的超硬复合材料,由于聚晶金刚石的结构是取向不一的细晶粒金刚石烧结体,其硬度及耐磨性虽低于单晶金刚石,但烧结体表现为各向同性,因此不会像天然金刚石那样沿单一解理面裂开,经常作为加工工具主要用于石油、冶金、地质钻头、扩孔器等,具有导热性好、冲击韧性高、耐磨性好、硬度高、及自锐性好的特点,特别是具有高的抗冲击韧性,其钻进速度和时效均为天然金刚石的许多倍,而且钻进过程中还可以有效的保持孔径。同时还可以用来切削非铁金属及其合金、硬质合金以及非金属材料,切削速度为硬质合金刀具的上百倍,耐用度为硬质合金的上千倍。因而被广泛应用于石油钻井,地质勘探及复合材料的精密及半精密的连续或断续切削加工等机械加工领域。此外,随着科学技术的发展,其还成为了航天、通讯等高科技领域重要的材料。
[0004]随着聚晶金刚石复合片在各个领域内的广泛应用,各行业对其的质量的稳定性和性能也提出了更高的要求。然而聚晶金刚石复合片是有细晶粒金刚石和硬质合金基体烧结复合而成的,但由于金刚石与硬质合金基体在强度、硬度、热膨胀系数、弹性模量及结构等方面存在较大的差异,在高温高压烧结过程中,聚晶金刚石层与硬质合金基体界面的结合力不足,从而导致PDC的抗冲击性能变差,使其在应用过程中,聚晶金刚石层过早脱落或发生非正常的断裂,严重影响聚晶金刚石复合片的质量及增加成本、限制了其使用范围。
[0005]因而,如何能够得到一种具有较高界面结合力的聚晶金刚石复合片,一直是领域内生产厂家亟待解决的问题之一。
【实用新型内容】
[0006]有鉴于此,本实用新型要解决的技术问题在于提供一种硬质合金基体及聚晶金刚石复合片,本实用新型提供的硬质合金基体及聚晶金刚石复合片,提高了晶金刚石层与硬质合金基体界面的结合力,进而提高了聚晶金刚石复合片的抗冲击性能。
[0007]本实用新型提供了一种用于聚晶金刚石复合片的硬质合金基体,其特征在于,所述硬质合金基体与所述金刚石层结合的界面上设置有多个均匀排列的凸起和凹陷。
[0008]优选的,在所述界面上,所述相邻凸起的顶端连线呈多边形分布,所述多边形的中心和所述界面的中心相重合;所述相邻凹陷的底端连线呈多边形分布,所述多边形的中心和所述界面的中心相重合。
[0009]优选的,所述多边形为正多边形;
[0010]所述正多边形的边数大于等于4。
[0011]优选的,所述凸起为半球形凸起;所述凹陷为半球形凹陷。
[0012]优选的,所述半球形凸起的半径和所述半球形凹陷的半径相等;
[0013]所述相邻的半球形凸起之间为相切关系,所述相邻的半球形凹陷之间为相切关系O
[0014]优选的,所述半球形凸起与相邻的所述半球形凹陷之间为相切关系。
[0015]优选的,在所述界面的中心点上设置有单个凸起;
[0016]所述单个凸起的中心与所述界面的中心相重合。
[0017]优选的,在所述界面的中心点上设置有单个凹陷;
[0018]所述单个凹陷的中心与所述界面的中心相重合。
[0019]优选的,所述界面的边缘处设置有倒角;
[0020]所述倒角的角度为20?45°。
[0021]本实用新型还提供了一种聚晶金刚石复合片,其特征在于,包括上述任意一项技术方案所述的硬质合金基体和金刚石层。
[0022]本实用新型提供了一种用于聚晶金刚石复合片的硬质合金基体,其特征在于,所述硬质合金基体与所述金刚石层结合的界面上设置有多个均匀排列的凸起和凹陷。与现有技术相比,本实用新型在硬质合金基体与金刚石层结合的界面上均匀分布有凸起半球形和凹陷半球形,二者成放射状交替排列,且相邻的凸起半球形之间相切形成一个正多边形,相邻的凹陷半球形之间相切形成一个正多边形。本实用新型在结合的界面上设置有放射状交替排列的凸起半球形及凹陷半球形,增大了金刚石层与硬质合金接触的面积,同时由于凸起或凹陷的半球呈光滑圆角,使承受应力分布没有方向性,分散界面应力,使合成的聚晶金刚石复合片具有较高界面结合力,更具有抗冲击性。本实用新型通过对硬质合金基体与金刚石层结合的界面上进行优化设计,降低结合面间的热残余应力,从而提高聚晶金刚石的抗冲击韧性,提高聚晶金刚石的质量。实验结果表明,本实用新型提供的硬质合金基体制备的聚晶金刚石复合片,承受的冲击能量为1000?1500J,面积磨耗比为330万?360万。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型实施例提供的硬质合金基体的俯视结构示意图;
[0024]图2为本实用新型实施例提供的硬质合金基体沿多边形对角线的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]为了进一步理解本实用新型,下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点,而不是对本实用新型权利要求的限制。
[0026]本实用新型所有原料,对其来源没有特别限制,在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
[0027]本实用新型所有原料,对其纯度没有特别限制,本实用新型优选采用分析纯。
[0028]本实用新型提供了一种用于聚晶金刚石复合片的硬质合金基体,其特征在于,所述硬质合金基体与所述金刚石层结合的界面上设置有多个均匀排列的凸起和凹陷。本实用新型所述硬质合金基体与所述金刚石层结合的界面,即硬质合金基体多个面中,与金刚石层结合的面,即结合界面。所述凸起是指相对于所述硬质合金基体与所述金刚石层结合的界面来说,在水平高度上高于所述结合界面;所述凹陷是指相对于所述硬质合金基体与所述金刚石层结合的界面来说,在水平高度上低于所述结合界面。
[0029]本实用新型对所述聚晶金刚石复合片没有特别限制,以本领域技术人员熟知的聚晶金刚石复合片即可,优选由聚晶金刚石层和硬质合金基体组成;本实用新型对所述硬质