CN103949863A - 一种金刚石或立方氮化硼合成用钢片及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金刚石或立方氮化硼合成用钢片及制作方法，由以下重量份数的原料制成：Fe：72、Gr：25、Nb2.5、Mo：0.3、Y：0.2制成。与现有技术相比，本发明可以代替高价的钛片，合成压力和功率均不受影响，合成出的产品质量能达到既定要求范围。大大降低了金刚石和立方氮化硼合成生产中的材料成本，材料成本下降至原来的三分之一。

Description

一种金刚石或立方氮化硼合成用钢片及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种金刚石或立方氮化硼合成用钢片及制作方法。

背景技术

现人造金刚石和立方氮化硼行业中，在合成棒两端都添加钛片进行合成。

钛的熔点为1726℃，比NiMnCo触媒高200℃~300℃，所以钛在金刚石合成中不是处于熔融状态，而是以固体状态存在的。就是瓶盖一样，把合成棒的上、下两端封闭起来，高温高压中阻挡了熔融的触媒熔体从两端的流出，起了一定的密封作用。

为了减小合成棒两端与中间的温度梯度，通过大量的对比试验，因选择温度升高，电阻急剧增大而在高温下热导率下降的金属钛作为轴向的“加热片”和阻止热量向两端的散失，钛片在这时起到两个作用：（1）减缓了合成棒内部热量向顶砧方向散失，降低了顶砧局部表面热应力，可大大延长顶砧的使用寿命；（2）提高了合成棒两端温度，使晶体在较均匀的温度场中生长，有利于提高晶体完整率，可获得较多优质晶体。

然而金属钛，特别是钛箔（0.3mm以下）的价格是非常昂贵的，这样就使得金刚石和立方氮化硼制造成本无法下降。

发明内容

本发明提供了一种金刚石或立方氮化硼合成用钢片及制作方法。

本发明的技术方案是：

一种金刚石或立方氮化硼合成用钢片，由以下重量份数的原料制成：Fe：72、Gr：25、Nb2.5、Mo：0.3、Y：0.2制成。

一种金刚石或立方氮化硼合成用钢片的制作方法，依次包括以下步骤：

1）炼钢，将原料按重量份数Fe：72、Gr：25、Nb2.5、Mo：0.3、Y：0.2混合熔炼成锭；

2）锻打，将钢锭在1500~2000T压力和1000~1200℃温度下进行锻造，锻造比2~5；

3）回火，将锻打后的钢锭加热到800~1500℃，保温4~10h，冷却后即可；

4）调质，将步骤3）得到的材料加热至500~800℃，保温3~10h，然后放入氢氧化钾溶液中，氢氧化钾溶液浓度为3~5%，淬火时间为1~3min，最后用水冲洗干净得到金刚石或立方氮化硼合成用钢锭；

5）冲压，将金刚石或立方氮化硼合成用钢锭冲压成0.3mm的片体即可。

与现有技术相比，本发明可以代替高价的钛片，合成压力和功率均不受影响，合成出的产品质量能达到既定要求范围。大大降低了金刚石和立方氮化硼合成生产中的材料成本，材料成本下降至原来的三分之一。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明做进一步的描述。

实施例1

一种金刚石或立方氮化硼合成用钢片的制作方法，依次包括以下步骤：

1）炼钢，将原料按重量份数Fe：72、Gr：25、Nb2.5、Mo：0.3、Y：0.2混合熔炼成锭；

2）锻打，将钢锭在1500T压力和1000℃温度下进行锻造，锻造比2~5；

3）回火，将锻打后的钢锭加热到800℃，保温4h，冷却后即可；

4）调质，将步骤3）得到的材料加热至500℃，保温3h，然后放入氢氧化钾溶液中，氢氧化钾溶液浓度为3%，淬火时间为1min，最后用水冲洗干净得到金刚石或立方氮化硼合成用钢锭；

5）冲压，将金刚石或立方氮化硼合成用钢锭冲压成0.3mm的片体即可。

实施例2

一种金刚石或立方氮化硼合成用钢片的制作方法，依次包括以下步骤：

1）炼钢，将原料按重量份数Fe：72、Gr：25、Nb2.5、Mo：0.3、Y：0.2混合熔炼成锭；

2）锻打，将钢锭在2000T压力和1200℃温度下进行锻造，锻造比5；

3）回火，将锻打后的钢锭加热到1500℃，保温10h，冷却后即可；

4）调质，将步骤3）得到的材料加热至800℃，保温10h，然后放入氢氧化钾溶液中，氢氧化钾溶液浓度为5%，淬火时间为3min，最后用水冲洗干净得到金刚石或立方氮化硼合成用钢锭；

5）冲压，将金刚石或立方氮化硼合成用钢锭冲压成0.3mm的片体即可。

实施例3

一种金刚石或立方氮化硼合成用钢片的制作方法，依次包括以下步骤：

1）炼钢，将原料按重量份数Fe：72、Gr：25、Nb2.5、Mo：0.3、Y：0.2混合熔炼成锭；

2）锻打，将钢锭在1800T压力和1100℃温度下进行锻造，锻造比2~5；

3）回火，将锻打后的钢锭加热到1200℃，保温8h，冷却后即可；

4）调质，将步骤3）得到的材料加热至600℃，保温6h，然后放入氢氧化钾溶液中，氢氧化钾溶液浓度为4%，淬火时间为2min，最后用水冲洗干净得到金刚石或立方氮化硼合成用钢锭；

5）冲压，将金刚石或立方氮化硼合成用钢锭冲压成0.3mm的片体即可。

采用钢片和钛片对合成金刚石和立方氮化硼的工艺没有影响，合成产品质量不受影响，对比如下：

凡在不脱离本发明核心的情况下做出的简单的变形或修改均落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种金刚石或立方氮化硼合成用钢片，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：Fe：72、Gr：25、Nb2.5、Mo：0.3、Y：0.2制成。

2.一种金刚石或立方氮化硼合成用钢片的制作方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

1）炼钢，将原料按重量份数Fe：72、Gr：25、Nb2.5、Mo：0.3、Y：0.2混合熔炼成锭；

2）锻打，将钢锭在1500~2000T压力和1000~1200℃温度下进行锻造，锻造比2~5；

3）回火，将锻打后的钢锭加热到800~1500℃，保温4~10h，冷却后即可；

4）调质，将步骤3）得到的材料加热至500~800℃，保温3~10h，然后放入氢氧化钾溶液中，氢氧化钾溶液浓度为3~5%，淬火时间为1~3min，最后用水冲洗干净得到金刚石或立方氮化硼合成用钢锭；

5）冲压，将金刚石或立方氮化硼合成用钢锭冲压成0.3mm的片体即可。