本發(fā)明屬于超硬材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種細(xì)粒度立方氮化硼刀片及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著制造技術(shù)的發(fā)展，切削加工正向著高速度、高精度、大切深的方向發(fā)展，而切削加工中的立方氮化硼刀具作為最主要的超硬材料刀具之一，具有很高的硬度、耐磨性和化學(xué)穩(wěn)定性，適于高速切削、硬態(tài)切削、干式切削等機(jī)械加工要求，在切削鑄鐵、淬硬鋼、耐熱合金鋼以及硬質(zhì)合金、表面噴涂等鐵系金屬方面有著無可比擬的優(yōu)越性。
為了提高立方氮化硼刀具的耐磨性、抗沖擊韌性和可加工性，國外知名公司紛紛推出CBN粒度在1微米甚至0.5微米以下的細(xì)粒度的刀具產(chǎn)品，日本住友的BN300使用的CBN粒度為0.5微米，元素六的DBN45使用CBN粒度為1微米，俄羅斯微硼公司已對(duì)外宣布成功合成納米級(jí)立方氮化硼的復(fù)合片，制成的刀具實(shí)現(xiàn)了對(duì)高硬度工件的長時(shí)間、高精度、高效率加工。但購置使用國外的細(xì)粒度立方氮化硼刀具價(jià)格非常昂貴，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高，而國產(chǎn)立方氮化硼刀具產(chǎn)品由于配方及工藝的限制，對(duì)細(xì)粒度立方氮化硼刀具及其應(yīng)用研究相對(duì)西方發(fā)達(dá)國家有著較大差距，具體主要表現(xiàn)在刀具韌性、刀具的抗沖擊性能、抗磨損性、刀具壽命及加工精度等方面都有待提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有良好的耐磨性和抗沖擊性能，顯微硬度和抗彎強(qiáng)度高，能夠滿足精密加工要求的細(xì)粒度立方氮化硼刀片。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于生產(chǎn)細(xì)粒度立方氮化硼刀片的制備方法。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：一種細(xì)粒度立方氮化硼刀片，由下述重量百分比比含量的原料組成：立方氮化硼微粉60～80%和納米結(jié)合劑20～40%，其中，納米結(jié)合劑是由下述重量百分比含量的原料組成：TiN 粉25～45%、NbC粉17～20%、Al2O3粉12～15%、HfC粉12～15%、Be粉6～10%、WC粉6～10%和Mo粉2～5%。
所述納米結(jié)合劑中的各原料以使用分析純?yōu)榧?，TiN粉、NbC粉、Al2O3粉和HfC粉的粒徑為10～20nm，Be粉、WC粉和Mo粉的粒徑為20～30nm；
所述立方氮化硼微粉的粒徑為0.5～1μm。
上述細(xì)粒度立方氮化硼刀片的制備方法，包括如下步驟：
(1)凈化與還原處理：將立方氮化硼微粉用混酸溶液煮沸6～7h，用去離子水洗滌至中性，再用王水煮沸6～7h，并用去離子水洗滌至中性，然后用堿溶液煮沸5h～6h，再用去離子水煮沸漂洗9h～10h，漂洗后去離子水的導(dǎo)電率數(shù)值＜2.8μS/cm，最后烘干備用，烘干溫度為150℃～200℃，烘干時(shí)間為10～20h；按所述配比取納米結(jié)合劑，將其置入氫氣還原爐中進(jìn)行還原處理，處理溫度為650～750℃，處理時(shí)間為3～5h，處理后取出備用；其中：
所述的混酸溶液由體積比按1：1.2～1.5的硫酸和硝酸制得，立方氮化硼微粉與混酸溶液以1:8體積比混合；
所述的王水由體積比例按1：1～3的鹽酸和硝酸制得，立方氮化硼微粉與王水以1:8體積比混合；
所述的堿溶液由體積比例按0.5～0.8：2的氫氧化鉀或氫氧化鈉和去離子水制得，立方氮化硼微粉與堿溶液以1:7體積混合；
(2)混料：按所述配比稱取步驟(1)凈化與還原處理過的立方氮化硼微粉和納米結(jié)合劑，加入無水乙醇放入球磨罐內(nèi)，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行球磨混料，料和球的重量比為1∶2～2.5；料和無水乙醇的體積比為1∶1～1.2；速轉(zhuǎn)40～50 r/min，球磨時(shí)間：25～35小時(shí)；
(3)預(yù)壓：將混合好的立方氮化硼微粉加入物料總重0.2～0.5%的橡膠溶液混合均勻并晾干，再將物料充填到刀片模具中壓制成刀片狀塊體，把刀片狀塊體裝入石墨模具中，然后蓋上石墨片形成燒結(jié)體組件；
(4)真空處理：將燒結(jié)體組件置于真空燒結(jié)爐中進(jìn)行真空熱處理，溫度為650～750℃，時(shí)間≥250min，真空保持3×10-4Pa～3×10-3Pa；
(5)高溫高壓燒結(jié)：將燒結(jié)體組件置于合成組裝塊內(nèi)，在六面頂壓機(jī)上對(duì)其進(jìn)行高溫高壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1450～1500℃，燒結(jié)壓力為6.5～7GPa，燒結(jié)時(shí)間20～25min，得細(xì)粒度立方氮化硼刀片毛坯；
（6）成品：將細(xì)粒度立方氮化硼刀片毛坯進(jìn)行精加工后制得細(xì)粒度立方氮化硼刀片，經(jīng)檢測(cè)細(xì)粒度立方氮化硼刀片的性能達(dá)到：晶粒尺寸小于1μm，磨耗比為7000～7500，顯微硬度為HV6000～6500，抗彎強(qiáng)度為850～900MPa，即為合格的細(xì)粒度立方氮化硼刀片成品。
按照上述方案制成的細(xì)粒度立方氮化硼刀片，通過采用納米結(jié)合劑與立方氮化硼組配，突破了細(xì)粒度立方氮化硼刀片高韌性和高耐磨性的技術(shù)瓶頸。因?yàn)榧{米結(jié)合劑中的TiN粉、和NbC粉、Al2O3粉、HfC粉和WC粉具有高硬度、高熔點(diǎn)以及高的熱傳導(dǎo)性，可以提高立方氮化硼刀片的強(qiáng)度、韌性和化學(xué)磨損能力；Be粉和Mo粉能夠活化立方氮化硼微顆粒，提高立方氮化硼燒結(jié)時(shí)的燒結(jié)度，有利于形成內(nèi)部無變形的燒結(jié)體以達(dá)到增韌的目的。因此，本發(fā)明中納米材料結(jié)合劑的加入，有利于形成強(qiáng)韌的燒結(jié)體，增加立方氮化硼刀片的韌性，延長使用壽命。按照本發(fā)明的制備方法制出的細(xì)粒度立方氮化硼刀片，其技術(shù)指標(biāo)可達(dá)到晶粒尺寸≤1μm，磨耗比7000～7500，顯微硬度HV6000～6500，抗彎強(qiáng)度850～900MPa。所制備的細(xì)粒度立方氮化硼刀片，在硬態(tài)車削時(shí)，加工的表面粗糙度，可以達(dá)到Ra0.2-Ra0.4，尺寸精度能夠達(dá)到IT2-IT4級(jí)，這樣的尺寸精確度和表面粗糙度完全可以和超精密磨削加工相比。本發(fā)明選用亞微米級(jí)立方氮化硼微粉和納米級(jí)結(jié)合劑材料，由于粉料粒度越小，所制備的刀片的韌性越高，加工的表面質(zhì)量越高，克服了以前的立方氮化硼刀具硬度有余而韌性不足及加工的表面質(zhì)量不高的技術(shù)難題。按照本發(fā)明的制備方法制出的細(xì)粒度立方氮化硼刀片與以前的立方氮化硼刀片相比，在硬度、耐磨性、紅硬性、韌性、化學(xué)穩(wěn)定性等方面均有顯著提高。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的細(xì)粒度立方氮化硼刀片，依據(jù)能提高刀片的韌性以及提高加工表面質(zhì)量的原則，選用亞微米級(jí)立方氮化硼微粉為主料，添加的納米材料結(jié)合劑，有利于形成強(qiáng)韌的燒結(jié)體，增加立方氮化硼刀片的韌性，延長使用壽命。該細(xì)粒度立方氮化硼刀片各組分原料的配比在下述重量百分比的配比范圍內(nèi)均能收到較好的效果：立方氮化硼微粉60～80%和納米結(jié)合劑20～40%，其中，納米結(jié)合劑是由下述重量百分比含量的原料組成：TiN 粉25～45%、NbC粉17～20%、Al2O3粉12～15%、HfC粉12～15%、Be粉6～10%、WC粉6～10%和Mo粉2～5%。
所述立方氮化硼微粉的粒徑在0.5～1μm；所述納米結(jié)合劑中的各原料以使用分析純?yōu)榧?，TiN粉、NbC粉、Al2O3粉和HfC粉的粒徑為10～20nm，Be粉、WC粉和Mo粉粒徑為20～30nm時(shí)效果較好，更利于增強(qiáng)細(xì)粒度立方氮化硼刀片的韌性。
上述細(xì)粒度立方氮化硼刀片的制備方法，包括如下步驟：
(1)凈化與還原處理：將立方氮化硼微粉用混酸溶液煮沸6～7h，用去離子水洗滌至中性，再用王水煮沸6～7h，并用去離子水洗滌至中性，然后用堿溶液煮沸5h～6h，再用去離子水煮沸漂洗9h～10h，漂洗后去離子水的導(dǎo)電率數(shù)值＜2.8μS/cm，最后烘干備用，烘干溫度為150℃～200℃，烘干時(shí)間為10～20h；按所述配比取納米結(jié)合劑，將其置入氫氣還原爐中進(jìn)行還原處理，處理溫度為650～750℃，處理時(shí)間為3～5h，處理后取出備用；其中：
所述的混酸溶液由體積比按1：1.2～1.5的硫酸和硝酸制得，立方氮化硼微粉與混酸溶液以1:8體積比混合；
所述的王水由體積比例按1：1～3的鹽酸和硝酸制得，立方氮化硼微粉與王水以1:8體積比混合；
所述的堿溶液由體積比例按0.5～0.8：2的氫氧化鉀或氫氧化鈉和去離子水制得，立方氮化硼微粉與堿溶液以1:7體積混合；
(2)混料：按所述配比稱取步驟(1)凈化與還原處理過的立方氮化硼微粉和納米結(jié)合劑，加入無水乙醇放入球磨罐內(nèi)，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行球磨混料，料和球的重量比為1∶2～2.5；料和無水乙醇的體積比為1∶1～1.2；速轉(zhuǎn)40～50 r/min，球磨時(shí)間：25～35小時(shí)；
(3)預(yù)壓：將混合好的立方氮化硼微粉加入物料總重0.2～0.5%的橡膠溶液混合均勻并晾干，再將物料充填到刀片模具中壓制成刀片狀塊體，把刀片狀塊體裝入石墨模具中，然后蓋上石墨片形成燒結(jié)體組件；
(4)真空處理：將燒結(jié)體組件置于真空燒結(jié)爐中進(jìn)行真空熱處理，溫度為650～750℃，時(shí)間≥250min，真空保持3×10-4Pa～3×10-3Pa；
(5)高溫高壓燒結(jié)：將燒結(jié)體組件置于合成組裝塊內(nèi)，在六面頂壓機(jī)上對(duì)其進(jìn)行高溫高壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1450～1500℃，燒結(jié)壓力為6.5～7GPa，燒結(jié)時(shí)間20～25min，得細(xì)粒度立方氮化硼刀片毛坯；
（6）成品：將細(xì)粒度立方氮化硼刀片毛坯進(jìn)行精加工后制得細(xì)粒度立方氮化硼刀片。經(jīng)檢測(cè)細(xì)粒度立方氮化硼刀片的性能達(dá)到：晶粒尺寸小于1μm，磨耗比為7000～7500，顯微硬度為HV6000～6500，抗彎強(qiáng)度為850～900MPa，即為合格的細(xì)粒度立方氮化硼刀片成品。該細(xì)粒度立方氮化硼刀片在精加工的硬態(tài)車削時(shí)，其加工的表面粗糙度，可以達(dá)到Ra0.2-Ra0.4，尺寸精度能夠達(dá)到IT2-IT4級(jí)，這樣的尺寸精確度和表面粗糙度完全可以和超精密磨削加工相比。
在本發(fā)明的制備方法中，采用了特定的堿洗溶液和酸洗溶液，對(duì)細(xì)粒度立方氮化硼微粉進(jìn)行堿洗和酸洗，能夠使立方氮化硼微粉得到充分地凈化。同時(shí)，根據(jù)立方氮化硼聚晶體原料組成和粒度較細(xì)的特點(diǎn)，采用了料球磨濕式混料，并通過對(duì)混料機(jī)參數(shù)的調(diào)整，確定了最佳工藝范圍，減少了粘結(jié)相和立方氮化硼顆粒的富集或偏析現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)一步提高了混料效果。在納米結(jié)合劑與立方氮化硼微粉充分混合的作用下，使立方氮化硼刀片產(chǎn)品的均勻一致性得到進(jìn)一步的改善和提高。加之經(jīng)過高溫真空處理，立方氮化硼表面和納米結(jié)合劑表面吸附的異性原子被泵出，凈化活化了其表面，增強(qiáng)其粘結(jié)性能，提高立方氮化硼微粒間的結(jié)合強(qiáng)度。
以下通過優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此。
實(shí)施例1
一種細(xì)粒度立方氮化硼刀片，由下述重量百分比含量的原料組成：粒徑為0.5μm的立方氮化硼微粉60%和納米結(jié)合劑40%。所述納米結(jié)合劑由下述重量百分比含量的原料組成：TiN 粉25%、NbC粉20%、Al2O3粉15%、HfC粉15%、Be粉10%、WC粉10%和Mo粉5%，其中， TiN、NbC、Al2O3和HfC 的粒徑為10，Be粉、WC粉和Mo粉的粒徑為20nm。
上述細(xì)粒度立方氮化硼刀片的制備方法，包括如下步驟：
(1)凈化與還原處理：將立方氮化硼微粉用混酸溶液煮沸6h，用去離子水洗滌至中性，再用王水煮沸6h，并用去離子水洗滌至中性，然后用堿溶液煮沸5h，再用去離子水煮沸漂洗9h，漂洗后去離子水的導(dǎo)電率數(shù)值＜2.75μS/cm，最后烘干備用，烘干溫度150℃，烘干時(shí)間10h；按所述配比取納米結(jié)合劑，將其置入氫氣還原爐中進(jìn)行還原處理，處理溫度為650℃，處理時(shí)間為3h，處理后取出備用；其中：混酸由體積比例按1：1.2的硫酸和硝酸制得，立方氮化硼微粉與混酸以1:8體積比混合；王水由體積比例按1：1的鹽酸和硝酸制得，立方氮化硼微粉與王水以1:8體積比混合；堿溶液由體積比例按0.5：2的氫氧化鉀或氫氧化鈉和去離子水制得，立方氮化硼微粉與堿溶液以1:7體積混合；
(2)混料：按所述配比稱取步驟(1)凈化與還原處理過的立方氮化硼微粉和納米結(jié)合劑，加入無水乙醇放入球磨罐內(nèi)，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行球磨混料，料和球的重量比為1∶2；料和無水乙醇的體積比為1∶1；速轉(zhuǎn)40 r/min，球磨時(shí)間：25小時(shí)；
(3)預(yù)壓：將混合好的方氮化硼微粉加入物料總重0.2%的橡膠溶液混合均勻并晾干，再將物料充填到刀片模具中壓制成刀片狀塊體，把刀片狀塊體裝入石墨模具中，然后蓋上石墨片形成燒結(jié)體組件；
(4)真空處理：將燒結(jié)體組件置于真空燒結(jié)爐中進(jìn)行真空熱處理，溫度為650℃，時(shí)間為250min,，真空保持3×10-4Pa；
(5)高溫高壓燒結(jié)：將燒結(jié)體組件置于合成組裝塊內(nèi)，在六面頂壓機(jī)上對(duì)其進(jìn)行高溫高壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度1450℃，燒結(jié)壓力為6.5GPa，燒結(jié)時(shí)間20min，得細(xì)粒度立方氮化硼刀片毛坯；
（6）成品：將細(xì)粒度立方氮化硼刀片毛坯進(jìn)行精加工后制得細(xì)粒度立方氮化硼刀片成品。
經(jīng)測(cè)試，實(shí)施例1制得的細(xì)粒度立方氮化硼刀片的主要技術(shù)指標(biāo)：晶粒尺寸≤1μm，磨耗比7050，顯微硬度HV6300，抗彎強(qiáng)度860MPa。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該細(xì)粒度立方氮化硼刀片的磨耗比、顯微硬度、抗彎強(qiáng)度得到有效改善和提高。
實(shí)施例2
一種細(xì)粒度立方氮化硼刀片，由下述重量百分比含量的原料組成：粒徑為1μm的立方氮化硼微粉80%和納米結(jié)合劑20%；所述納米結(jié)合劑由下述重量百分比含量的原料組成：TiN 粉45%、NbC粉17%、Al2O3粉12%、HfC粉12%、Be粉6%、WC粉6%和Mo粉2%，其中， TiN、NbC、Al2O3和HfC 的粒徑為20nm，Be粉、WC粉和Mo粉的粒徑為30nm。
上述細(xì)粒度立方氮化硼刀片的制備方法，包括如下步驟：
(1)凈化與還原處理：將立方氮化硼微粉用混酸溶液煮沸7h，用去離子水洗滌至中性，再用的王水煮沸7h，并用去離子水洗滌至中性，然后用堿溶液煮沸6h，再用去離子水煮沸漂洗10h，漂洗后去離子水的導(dǎo)電率數(shù)值＜2.7μS/cm，最后烘干備用，烘干溫度為200℃，烘干時(shí)間為20h；按所述配比取納米結(jié)合劑，將其置入氫氣還原爐中進(jìn)行還原處理，處理溫度為750℃，處理時(shí)間為5h，處理后取出備用；其中：混酸由體積比例按1：1.5的硫酸和硝酸制得，立方氮化硼微粉與混酸以1:8體積比混合；王水由體積比例按1：3的鹽酸和硝酸制得，立方氮化硼微粉與王水以1:8體積比混合；堿溶液由體積比例按0.8：2的氫氧化鉀或氫氧化鈉和去離子水制得，立方氮化硼微粉與堿溶液以1:7體積混合；
(2)混料：按所述配比稱取步驟(1)凈化與還原處理過的立方氮化硼微粉和納米結(jié)合劑，加入無水乙醇放入球磨罐內(nèi)，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行球磨混料，料和球的重量比為1∶2.5；料和無水乙醇的體積比為1∶1.2；速轉(zhuǎn)50 r/min，球磨時(shí)間：35小時(shí)；
(3)預(yù)壓：將混合好的方氮化硼微粉加入物料總重0.5%的橡膠溶液混合均勻并晾干，再將物料充填到刀片模具中壓制成刀片狀塊體，把刀片狀塊體裝入石墨模具中，然后蓋上石墨片形成燒結(jié)體組件；
(4)真空處理：將燒結(jié)體組件置于真空燒結(jié)爐中進(jìn)行真空熱處理，溫度為750℃，時(shí)間為270min，真空保持3×10-3Pa；
(5)高溫高壓燒結(jié)：將燒結(jié)體組件置于合成組裝塊內(nèi)，在六面頂壓機(jī)上對(duì)其進(jìn)行高溫高壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度1500℃，燒結(jié)壓力為7GPa，燒結(jié)時(shí)間25min，得細(xì)粒度立方氮化硼刀片毛坯；
（6）成品：將細(xì)粒度立方氮化硼刀片毛坯進(jìn)行精加工后制得細(xì)粒度立方氮化硼刀片成品。
經(jīng)測(cè)試，實(shí)施例２制得的細(xì)粒度立方氮化硼刀片的主要技術(shù)指標(biāo)：晶粒尺寸≤1μm，磨耗比7400，顯微硬度HV6100，抗彎強(qiáng)度890MPa。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該細(xì)粒度立方氮化硼刀片的磨耗比、顯微硬度、抗彎強(qiáng)度得到有效改善和提高。
實(shí)施例3
一種細(xì)粒度立方氮化硼刀片，由下述重量百分比含量的原料組成：粒徑為0.8μm的立方氮化硼微粉70%和納米結(jié)合劑30%；所述納米結(jié)合劑由下述重量百分比含量的原料組成：TiN 粉34%、NbC粉18%、Al2O3粉18%、HfC粉13%、Be粉7%、WC粉7%和Mo粉3%，其中， TiN、NbC、Al2O3和HfC 的粒徑為15nm，Be粉、WC粉和Mo粉的粒徑為25nm。
上述細(xì)粒度立方氮化硼刀片的制備方法，包括如下步驟：
(1)凈化與還原處理：將立方氮化硼微粉用混酸溶液煮沸6.5h，用去離子水洗滌至中性，再用的王水煮沸6.5h，并用去離子水洗滌至中性，然后用堿溶液煮沸5.5h，再用去離子水煮沸漂洗9.5h，漂洗后去離子水的導(dǎo)電率數(shù)值＜2.78μS/cm，最后烘干備用，烘干溫度180℃，烘干時(shí)間15h；按所述配比取納米結(jié)合劑，將其置入氫氣還原爐中進(jìn)行還原處理，處理溫度為700℃，處理時(shí)間為4h，處理后取出備用；其中：混酸由體積比例按1：1.35的硫酸和硝酸制得，立方氮化硼微粉與混酸以1:8體積比混合；王水由體積比例按1：1.5的鹽酸和硝酸制得，立方氮化硼微粉與王水以1:8體積比混合；堿溶液由體積比例按0.65：2的氫氧化鉀或氫氧化鈉和去離子水制得，立方氮化硼微粉與堿溶液以1:7體積混合；
(2)混料：按所述配比稱取處理過的立方氮化硼微粉和納米結(jié)合劑，加入無水乙醇放入球磨罐內(nèi)，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行球磨混料，料和球的重量比為1∶2.25；料和無水乙醇的體積比為1∶1.1；速轉(zhuǎn)45 r/min，球磨時(shí)間：30小時(shí)。
(3)預(yù)壓：將混合好的方氮化硼微粉加入物料總重0.35%的橡膠溶液混合均勻并晾干，再將物料充填到刀片模具中壓制成刀片狀塊體，把刀片狀塊體裝入石墨模具中，然后蓋上石墨片形成燒結(jié)體組件。
(4)真空處理：將燒結(jié)體組件置于真空燒結(jié)爐中進(jìn)行真空熱處理，溫度為700℃，時(shí)間為260min,，真空保持2×10-3Pa。
(5)高溫高壓燒結(jié)：將燒結(jié)體組件置于合成組裝塊內(nèi)，在六面頂壓機(jī)上對(duì)其進(jìn)行高溫高壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度1470℃，燒結(jié)壓力為6.8GPa，燒結(jié)時(shí)間23min，得細(xì)粒度立方氮化硼刀片毛坯；
（6）成品：將細(xì)粒度立方氮化硼刀片毛坯進(jìn)行精加工后制得細(xì)粒度立方氮化硼刀片成品。
經(jīng)測(cè)試，實(shí)施例3制得的細(xì)粒度立方氮化硼刀片的主要技術(shù)指標(biāo)：晶粒尺寸≤1μm，磨耗比7000，顯微硬度HV6500，抗彎強(qiáng)度880MPa。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該細(xì)粒度立方氮化硼刀片的磨耗比、顯微硬度、抗彎強(qiáng)度得到有效改善和提高。
以下通過試驗(yàn)例對(duì)本發(fā)明所采用的配方和制備方法作進(jìn)一步說明：
試驗(yàn)例1
該試驗(yàn)例的細(xì)粒度立方氮化硼刀片，其制備方法同實(shí)施例3，所不同的該刀片是由下述重量百分比含量的原料組成：粒徑為0.4μm的立方氮化硼微粉58%和納米結(jié)合劑42%；所述納米結(jié)合劑由下述重量百分比含量的原料組成：TiN 粉22%、NbC粉20.5%、Al2O3粉15.5%、HfC粉15.5%、Be粉10.5%、WC粉10.5%和Mo粉5.5%，其中， TiN、NbC、Al2O3和HfC 粒徑均為8nm，Be粉、WC粉和Mo粉粒徑均為17nm。
試驗(yàn)例1制得的細(xì)粒度立方氮化硼刀片技術(shù)指標(biāo)：晶粒尺寸≤1μm，磨耗比6000，顯微硬度HV5500，抗彎強(qiáng)度800MPa。對(duì)比實(shí)施例3的技術(shù)指標(biāo)，其磨耗比、顯微硬度和抗彎強(qiáng)度都顯著下降。
試驗(yàn)例2
該試驗(yàn)例的細(xì)粒度立方氮化硼刀片，其制備方法同實(shí)施例3，所不同的是該刀片是由下述重量百分比含量的原料組成：粒徑為1.2μm的立方氮化硼微粉81%和納米結(jié)合劑19%；所述納米結(jié)合劑由下述重量百分比含量的原料組成：TiN 粉48%、NbC粉16.5%、Al2O3粉11.5%、HfC粉11.5%、Be粉5.5%、WC粉5.5%和Mo粉1.5%，其中， TiN、NbC、Al2O3和HfC 粒徑在30nm，Be粉、WC粉和Mo粉粒徑在40nm。
試驗(yàn)例2制得的細(xì)粒度立方氮化硼刀片技術(shù)指標(biāo)：晶粒尺寸≤1μm，磨耗比6200，顯微硬度HV5000，抗彎強(qiáng)度700MPa。對(duì)比實(shí)施例3的技術(shù)指標(biāo)，其磨耗比、顯微硬度和抗彎強(qiáng)度都顯著下降。
試驗(yàn)例3
該試驗(yàn)例的細(xì)粒度立方氮化硼刀片，其重量百分比含量的原料組成配方與實(shí)施例3相同，所不同的是其制備方法，包括如下步驟：
(1)凈化與還原處理：將立方氮化硼微粉用混酸溶液煮沸5.5h，用去離子水洗滌至中性，再用的王水煮沸5h，并用去離子水洗滌至中性，然后用堿溶液煮沸4h，再用去離子水煮沸漂洗8h，漂洗后去離子水的導(dǎo)電率數(shù)值3.5μS/cm，最后烘干備用，烘干溫度140℃，烘干時(shí)間9h；按所述配比取納米結(jié)合劑，將其置入氫氣還原爐中進(jìn)行還原處理，處理溫度為500℃，處理時(shí)間為2.5h，處理后取出備用；其中：混酸由體積比例按1：1.1的硫酸和硝酸制得，立方氮化硼微粉與混酸以1:8體積比混合；王水由體積比例按1：0.8的鹽酸和硝酸制得，立方氮化硼微粉與王水以1:8體積比混合；堿溶液由體積比例按0.4：2的氫氧化鉀或氫氧化鈉和去離子水制得，立方氮化硼微粉與堿溶液以1:7體積混合；
(2)混料：按所述配比稱取步驟(1)凈化與還原處理過的立方氮化硼微粉和納米結(jié)合劑，加入無水乙醇放入球磨罐內(nèi)，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行球磨混料，料和球的重量比為1∶1.8；料和無水乙醇的體積比為1∶0.8；速轉(zhuǎn)38 r/min，球磨時(shí)間：23小時(shí)。
(3)預(yù)壓：將混合好的方氮化硼微粉加入物料總重0.15%的橡膠溶液混合均勻并晾干，再將物料充填到刀片模具中壓制成刀片狀塊體，把刀片狀塊體裝入石墨模具中，然后蓋上石墨片形成燒結(jié)體組件。
(4)真空處理：將燒結(jié)體組件置于真空燒結(jié)爐中進(jìn)行真空熱處理，溫度為600℃，時(shí)間為230min,，真空保持4×10-3Pa。
(5)高溫高壓燒結(jié)：將燒結(jié)體組件置于合成組裝塊內(nèi)，在六面頂壓機(jī)上對(duì)其進(jìn)行高溫高壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度1400℃，燒結(jié)壓力為6GPa，燒結(jié)時(shí)間18min，得細(xì)粒度立方氮化硼刀片毛坯；
（6）成品：將細(xì)粒度立方氮化硼刀片毛坯進(jìn)行精加工后制得細(xì)粒度立方氮化硼刀片成品。
試驗(yàn)例3所制得的細(xì)粒度立方氮化硼刀片技術(shù)指標(biāo)：晶粒尺寸≤1μm，磨耗比6800，顯微硬度HV5700，抗彎強(qiáng)度820MPa。對(duì)比實(shí)施例3的技術(shù)指標(biāo)其磨耗比、顯微硬度和抗彎強(qiáng)度都顯著下降。
試驗(yàn)例4
該試驗(yàn)例的細(xì)粒度立方氮化硼刀片，其重量百分比含量的原料組成配方與實(shí)施例3相同，所不同的是其制備方法，包括如下步驟：
(1)凈化與還原處理：將立方氮化硼微粉用混酸溶液煮沸8h，用去離子水洗滌至中性，再用的王水煮沸8h，并用去離子水洗滌至中性，然后用堿溶液煮沸7h，再用去離子水煮沸漂洗11h，漂洗后去離子水的導(dǎo)電率數(shù)值5.8μS/cm，最后烘干備用，烘干溫度250℃，烘干時(shí)間22h；按所述配比取納米結(jié)合劑，將其置入氫氣還原爐中進(jìn)行還原處理，處理溫度為900℃，處理時(shí)間為6h，處理后取出備用；其中：混酸由體積比例按1：1.6的硫酸和硝酸制得，立方氮化硼微粉與混酸以1:8體積比混合；王水由體積比例按1：3.5的鹽酸和硝酸制得，立方氮化硼微粉與王水以1:8體積比混合；堿溶液由體積比例按1：2的氫氧化鉀或氫氧化鈉和去離子水制得，立方氮化硼微粉與堿溶液以1:7體積混合；
(2)混料：按所述配比稱取步驟(1)凈化與還原處理過的立方氮化硼微粉和納米結(jié)合劑，加入無水乙醇放入球磨罐內(nèi)，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行球磨混料，料和球的重量比為1∶2.8；料和無水乙醇的體積比為1∶1.5；速轉(zhuǎn)55 r/min，球磨時(shí)間：37小時(shí)。
(3)預(yù)壓：將混合好的方氮化硼微粉加入物料總重0.55%的橡膠溶液混合均勻并晾干，再將物料充填到刀片模具中壓制成刀片狀塊體，把刀片狀塊體裝入石墨模具中，然后蓋上石墨片形成燒結(jié)體組件。
(4)真空處理：將燒結(jié)體組件置于真空燒結(jié)爐中進(jìn)行真空熱處理，溫度為780℃，時(shí)間為200min,，真空保持5×10-3Pa。
(5)高溫高壓燒結(jié)：將燒結(jié)體組件置于合成組裝塊內(nèi)，在六面頂壓機(jī)上對(duì)其進(jìn)行高溫高壓燒結(jié)，燒結(jié)溫度1600℃，燒結(jié)壓力為7.5GPa，燒結(jié)時(shí)間26min，得細(xì)粒度立方氮化硼刀片毛坯；
（6）成品：將細(xì)粒度立方氮化硼刀片毛坯進(jìn)行精加工后制得細(xì)粒度立方氮化硼刀片成品。
試驗(yàn)例4所制得的細(xì)粒度立方氮化硼刀片技術(shù)指標(biāo)：晶粒尺寸≤1μm，磨耗比6800，顯微硬度HV5000，抗彎強(qiáng)度700MPa。對(duì)比實(shí)施例3的技術(shù)指標(biāo)其磨耗比、顯微硬度和抗彎強(qiáng)度都顯著下降。
通過上述實(shí)施例與試驗(yàn)例的產(chǎn)品性能對(duì)比分析，可明顯得出，本發(fā)明所請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍之內(nèi)的原料配方和工藝方法所生產(chǎn)出的細(xì)粒度立方氮化硼刀片，不僅具有良好的耐磨性，而且立方氮化硼刀片的顯微硬度、抗彎強(qiáng)度也得到有效改善和顯著提高。
本發(fā)明未詳盡描述的技術(shù)內(nèi)容均為公知技術(shù)。