適合數(shù)控加工中心用的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片及制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了適合數(shù)控加工中心用的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片，所述刀片包括由重量百分比的組分制造：碳化鉭0.5～2%，碳化鉻0.5～2%，碳化鈮0～0.5%，鈷6～10%，其余為超細(xì)碳化鎢；同時(shí)提供了一種制備該超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片的方法。本發(fā)明成本較低，生產(chǎn)出的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片性能優(yōu)良、質(zhì)量穩(wěn)定，適合數(shù)控加工中心使用，滿足數(shù)控加工中心機(jī)械加工行業(yè)日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求，并逐步取代昂貴的進(jìn)口產(chǎn)品。
【專利說明】適合數(shù)控加工中心用的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片及制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種刀片及其制造方法，具體涉及一種適合數(shù)控加工中心用的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片及制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)制造業(yè)飛速發(fā)展，如汽車制造、軌道交通、航空航天、機(jī)械設(shè)備、模具制造等行業(yè)的機(jī)械加工正由傳統(tǒng)車床銑床等向數(shù)控加工中心升級(jí)，對(duì)刀具的性能和精度要求也越來越高。目前數(shù)控加工中心所使用的數(shù)控刀片大多數(shù)為進(jìn)口刀片，雖然性能優(yōu)越，但成本非常高，并且可能有交貨周期長(zhǎng)或供貨不穩(wěn)定，售后服務(wù)滯后等問題。
[0003]長(zhǎng)期以來，數(shù)控刀片因?yàn)槠渖a(chǎn)工藝復(fù)雜且對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求很高，雖然其附加值較高，目前國(guó)內(nèi)外只有幾家大型的硬質(zhì)合金廠家能夠生產(chǎn)性能穩(wěn)定的產(chǎn)品，其他小廠要么因?yàn)殚T檻過高放棄生產(chǎn)，要么因?yàn)樽鞣皇缴a(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量不太穩(wěn)定，可能會(huì)因?yàn)榈镀|(zhì)量影響客戶被加工產(chǎn)品的品質(zhì)和合格率，甚至損壞高精密的加工中心。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種適合數(shù)控加工中心用的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片及制造方法，從而解決上述【背景技術(shù)】中的問題。
[0005]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
適合數(shù)控加工中心用的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片，所述刀片包括由重量百分比的組分制造:碳化鉭0.5?2%，碳化鉻0.5?2%，碳化鈮O?0.5%，鈷6?10%，其余為超細(xì)碳化鎢。
[0006]適合數(shù)控加工中心用的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片的制造方法，包括如下步驟:
(1)球磨:將組分加入可傾式濕磨機(jī)，并加入無水酒精及白石蠟進(jìn)行混合磨細(xì)磨勻；
(2)干燥制粒:通過真空干燥雙Z螺旋型攪拌器制粒，或噴霧干燥塔進(jìn)行干燥及噴霧制
粒;
(3)成型:用TPA雙向自動(dòng)壓力機(jī)進(jìn)行壓制成型；
(4)燒結(jié):使用真空脫蠟燒結(jié)一體爐或者多氣氛燒結(jié)爐燒結(jié)；
(5)過壓:使用過壓燒結(jié)爐對(duì)毛坯進(jìn)行再次處理；
(6)精磨:使用平面磨床、工具磨床、數(shù)控磨床、專用磨床進(jìn)行平面、周邊、倒角、倒圓、倒棱等磨削加工；
(7)噴砂:對(duì)未進(jìn)行磨削加工的表面進(jìn)行噴砂處理；
(8)鈍化:對(duì)刃口進(jìn)行鈍圓處理；
(9)拋光:有斷屑槽的需要對(duì)斷屑槽進(jìn)行拋光處理；
(10)涂層:對(duì)刀片表面特別是切削工作面進(jìn)行涂層；
(11)深冷處理:對(duì)刀片進(jìn)行低溫深冷處理。
[0007]作為優(yōu)選，所用的碳化鎢粒度為Fsss0.3?1.2um,所用的鈷粉粒度為Fsss0.6?1.2um,其它組分也使用盡可能細(xì)的粒度。[0008]作為優(yōu)選，步驟(I)中，球磨時(shí)間為48?120小時(shí)，球料比> 3.5:1，介質(zhì)為無水酒精，加入成型劑為白石蠟。
[0009]作為優(yōu)選，步驟(2)中，通過真空干燥雙Z螺旋型攪拌器制粒，或使用噴霧干燥塔進(jìn)行干燥及噴霧制粒，能得到大小均勻且流動(dòng)性好的空心圓球混合料顆粒，松裝比更加準(zhǔn)確，壓制產(chǎn)品時(shí)顆粒更易壓碎結(jié)合。
[0010]作為優(yōu)選，步驟(3)中，使用TPA雙向自動(dòng)壓力機(jī)，對(duì)混合料顆粒進(jìn)行成型壓制，能得到單重及尺寸一致、壓坯上下密度均勻、無裂紋及分層、無未壓好及無明顯毛刺等無缺陷的壓坯。
[0011 ] 作為優(yōu)選，步驟(4)中，使用多氣氛燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)，用氫氣氣氛進(jìn)行脫膠，用氮?dú)夂蜌鍤鈿夥者M(jìn)行合金成分梯度控制，在高溫狀態(tài)通入高壓氬氣保護(hù)鈷不氣化流失并減少產(chǎn)品內(nèi)部孔洞，最終燒結(jié)溫度為1410?1450攝氏度，得到無脫碳滲碳且物理性能一致性好的刀片毛坯。
[0012]作為優(yōu)選,步驟(5)中，使用過壓燒結(jié)爐對(duì)刀片毛還進(jìn)行6Mpa-10Mpa|S氣過壓燒結(jié)，可有效提高產(chǎn)品的致密度，減少孔洞等缺陷，提高產(chǎn)品性能；如果首次燒結(jié)因客觀原因未經(jīng)過過壓燒結(jié)，可以將產(chǎn)品放入過壓燒結(jié)爐進(jìn)行二次過壓，減少產(chǎn)品內(nèi)部孔洞缺陷，增加產(chǎn)品致密性，改善產(chǎn)品性能指標(biāo)。
[0013]步驟(6)中，使用各種磨床，采用金剛石砂輪對(duì)硬質(zhì)合金刀片毛坯進(jìn)行精磨加工，可除去性能較差的毛坯合金表皮，并達(dá)到需要的精度及光潔度要求，保證產(chǎn)品的一致性，及提高切削性能。
[0014]步驟(7)中，使用干式噴砂機(jī)或水噴砂機(jī)，采用白剛玉磨料對(duì)硬質(zhì)合金刀片未精磨部分進(jìn)行噴砂，可除去毛坯表面不良附著物，改善表面狀態(tài)，有利于增強(qiáng)涂層的結(jié)合力。優(yōu)選使用水噴砂機(jī)用320#白剛玉砂對(duì)未磨到的表面進(jìn)行噴砂，能得到較好的表面質(zhì)量。
[0015]作為優(yōu)選，步驟(8)中，使用含金剛石磨料的尼龍鈍化刷，對(duì)刀片刃口進(jìn)行鈍化，可得到R=0.01?0.05mm的1/4圓或拋物線狀的刀片圓滑刃口，此種刃口形態(tài)可除去刀片本身磨痕微缺，提高刃口耐沖擊性，并有利于提高刃口處涂層厚度和結(jié)合力，使刀片更耐磨和長(zhǎng)壽命。
[0016]步驟(9)中，使用專用表面拋光機(jī)，對(duì)硬質(zhì)合金刀片的斷屑槽面進(jìn)行拋光處理，可使斷屑槽面接近或達(dá)到鏡面效果，有利于加工排屑，特別是鋁件和銅件等易粘刀材質(zhì)。
[0017]步驟(10)中，對(duì)處理好的精磨刀片進(jìn)行超聲波清洗除去表面雜質(zhì)，再進(jìn)行涂層處理。用于銑削的刀片，涂層優(yōu)選PVD工藝的包含AlTiN或CrAlN或CrAlTiN復(fù)合涂層，涂層厚度2?5um ;用于車削的刀片，涂層優(yōu)選CVD工藝的Al2O3復(fù)合涂層，涂層厚度4?20um。
[0018]作為優(yōu)選，步驟(11)中，對(duì)涂層后的硬質(zhì)合金刀片進(jìn)行液氮深冷處理，處理溫度為-100?-200攝氏度，可有利于刀片內(nèi)部及涂層部分的應(yīng)力消除，并可能提高產(chǎn)品硬度及抗彎強(qiáng)度，提高產(chǎn)品的抗崩刃性及使用壽命。
[0019]由于采用了以上結(jié)構(gòu)，本發(fā)明具有以下有益效果:
利用價(jià)格適中的生產(chǎn)設(shè)備和較低的原料成本，易操作、重復(fù)性好、低成本的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)出具有高硬度、高抗彎強(qiáng)度、高沖擊韌性、高紅硬性、高精度，耐高溫及耐磨損的數(shù)控刀片，提高數(shù)控加工中心切削加工效率，降低切削加工成本，提高被加工產(chǎn)品質(zhì)量，為日益增長(zhǎng)的數(shù)控機(jī)械加工行業(yè)需求提供優(yōu)秀的數(shù)控刀片。[0020]總之，本發(fā)明成本較低，生產(chǎn)出的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片性能優(yōu)良、質(zhì)量穩(wěn)定，適合數(shù)控加工中心使用，滿足數(shù)控加工中心機(jī)械加工行業(yè)日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求，并逐步取代昂貴的進(jìn)口產(chǎn)品。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0022]實(shí)施例1
適合數(shù)控加工中心用的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片，所述刀片包括由重量百分比的組分制造:碳化鉭0.5%，碳化鉻0.5%，鈷6%，其余為超細(xì)碳化鎢。所用的碳化鎢粒度為Fsss0.3um,所用的鈷粉粒度為Fsssl.2um，其它組分粒度為Fsssl.3um。
[0023]適合數(shù)控加工中心用的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片的制造方法，包括如下步驟:
(1)球磨:將組分加入可傾式濕磨機(jī)，并加入無水酒精及白石蠟進(jìn)行混合磨細(xì)磨勻，球磨時(shí)間為48小時(shí)，球料比為4:1;
(2)干燥制粒:通過真空干燥雙Z螺旋型攪拌器制粒，通過真空干燥雙Z螺旋型攪拌器制粒，能得到大小均勻且流動(dòng)性好的空心圓球混合料顆粒，松裝比更加準(zhǔn)確，壓制產(chǎn)品時(shí)顆粒更易壓碎結(jié)合；
(3)成型:用TPA雙向自動(dòng)壓力機(jī)進(jìn)行壓制成型，使用TPA雙向自動(dòng)壓力機(jī)，對(duì)混合料顆粒進(jìn)行成型壓制，能得到單重及尺寸一致、壓坯上下密度均勻、無裂紋及分層、無未壓好及無明顯毛刺等無缺陷的壓坯；
(4)燒結(jié):使用真空脫蠟燒結(jié)一體爐或者多氣氛燒結(jié)爐燒結(jié)，使用多氣氛燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)，用氫氣氣氛進(jìn)行脫膠，用氮?dú)夂蜌鍤鈿夥者M(jìn)行合金成分梯度控制，在高溫狀態(tài)通入高壓氬氣保護(hù)鈷不氣化流失并減少產(chǎn)品內(nèi)部孔洞，最終燒結(jié)溫度為1410攝氏度，得到無脫碳滲碳且物理性能一致性好的刀片毛坯；
(5)過壓:使用過壓燒結(jié)爐對(duì)毛坯進(jìn)行再次處理，使用過壓燒結(jié)爐對(duì)刀片毛坯進(jìn)行6Mpa氬氣過壓燒結(jié)，可有效提高產(chǎn)品的致密度，減少孔洞等缺陷，提高產(chǎn)品性能；如果首次燒結(jié)因客觀原因未經(jīng)過過壓燒結(jié)，可以將產(chǎn)品放入過壓燒結(jié)爐進(jìn)行二次過壓，減少產(chǎn)品內(nèi)部孔洞缺陷，增加產(chǎn)品致密性，改善產(chǎn)品性能指標(biāo)；
(6)精磨:使用平面磨床、工具磨床、數(shù)控磨床、專用磨床進(jìn)行平面、周邊、倒角、倒圓、倒棱等磨削加工，使用各種磨床，采用金剛石砂輪對(duì)硬質(zhì)合金刀片毛坯進(jìn)行精磨加工，可除去性能較差的毛坯合金表皮，并達(dá)到需要的精度及光潔度要求，保證產(chǎn)品的一致性，及提高切削性能；
(7)噴砂:對(duì)未進(jìn)行磨削加工的表面進(jìn)行噴砂處理，使用干式噴砂機(jī)或水噴砂機(jī)，采用白剛玉磨料對(duì)硬質(zhì)合金刀片未精磨部分進(jìn)行噴砂，可除去毛坯表面不良附著物，改善表面狀態(tài)，有利于增強(qiáng)涂層的結(jié)合力，本實(shí)施例中使用水噴砂機(jī)用320#白剛玉砂對(duì)未磨到的表面進(jìn)行噴砂，能得到較好的表面質(zhì)量；
(8)鈍化:對(duì)刃口進(jìn)行鈍圓處理，使用含金剛石磨料的尼龍鈍化刷，對(duì)刀片刃口進(jìn)行鈍化，可得到R=0.0lmm的1/4圓或拋物線狀的刀片圓滑刃口，此種刃口形態(tài)可除去刀片本身磨痕微缺，提高刃口耐沖擊性，并有利于提高刃口處涂層厚度和結(jié)合力，使刀片更耐磨和長(zhǎng)壽命；
(9)拋光:有斷屑槽的需要對(duì)斷屑槽進(jìn)行拋光處理，使用專用表面拋光機(jī)，對(duì)硬質(zhì)合金刀片的斷屑槽面進(jìn)行拋光處理，可使斷屑槽面接近或達(dá)到鏡面效果，有利于加工排屑，特別是鋁件和銅件等易粘刀材質(zhì)；
(10)涂層:對(duì)刀片表面特別是切削工作面進(jìn)行涂層，對(duì)處理好的精磨刀片進(jìn)行超聲波清洗除去表面雜質(zhì)，再進(jìn)行涂層處理。用于銑削的刀片，涂層優(yōu)選PVD工藝的包含AlTiN或CrAlN或CrAlTiN復(fù)合涂層，涂層厚度2um ；
(11)深冷處理:對(duì)刀片進(jìn)行低溫深冷處理，對(duì)涂層后的硬質(zhì)合金刀片進(jìn)行液氮深冷處理，處理溫度為-100攝氏度，可有利于刀片內(nèi)部及涂層部分的應(yīng)力消除，并可能提高產(chǎn)品硬度及抗彎強(qiáng)度，提高產(chǎn)品的抗崩刃性及使用壽命。
[0024]本實(shí)施例生產(chǎn)的銑削用硬質(zhì)合金數(shù)控刀片，硬度> HRA 92，抗彎強(qiáng)度> 2600Mpa，涂層硬度> HV 2800，抗加工高溫性能> 600攝氏度，耐沖擊，耐磨損，切削效率高，加工精度高且加工壽命長(zhǎng)，達(dá)到甚至超過進(jìn)口刀片使用效果，是理想的數(shù)控加工中心銑削用刀片。
[0025]實(shí)施例2
適合數(shù)控加工中心用的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片，所述刀片包括由重量百分比的組分制造:碳化鉭2%，碳化鉻2%，碳化鈮0.5%，鈷10%，其余為超細(xì)碳化鎢。所用的碳化鎢粒度為Fsssl.2um,所用的鈷粉粒度為Fsssl.2um，其它組分粒度為1.5 um。
[0026]適合數(shù)控加工中心用的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片的制造方法，包括如下步驟:
(1)球磨:將組分加入可傾式濕磨機(jī)，并加入無水酒精及白石蠟進(jìn)行混合磨細(xì)磨勻，球磨時(shí)間為120小時(shí)，球料比為3.7:1 ;
(2)干燥制粒:通過噴霧干燥塔進(jìn)行干燥及噴霧制粒，能得到大小均勻且流動(dòng)性好的空心圓球混合料顆粒，松裝比更加準(zhǔn)確，壓制產(chǎn)品時(shí)顆粒更易壓碎結(jié)合；
(3)成型:用TPA雙向自動(dòng)壓力機(jī)進(jìn)行壓制成型，使用TPA雙向自動(dòng)壓力機(jī)，對(duì)混合料顆粒進(jìn)行成型壓制，能得到單重及尺寸一致、壓坯上下密度均勻、無裂紋及分層、無未壓好及無明顯毛刺等無缺陷的壓坯；
(4)燒結(jié):使用真空脫蠟燒結(jié)一體爐或者多氣氛燒結(jié)爐燒結(jié)，使用多氣氛燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)，用氫氣氣氛進(jìn)行脫膠，用氮?dú)夂蜌鍤鈿夥者M(jìn)行合金成分梯度控制，在高溫狀態(tài)通入高壓氬氣保護(hù)鈷不氣化流失并減少產(chǎn)品內(nèi)部孔洞，最終燒結(jié)溫度為1450攝氏度，得到無脫碳滲碳且物理性能一致性好的刀片毛坯；
(5)過壓:使用過壓燒結(jié)爐對(duì)毛坯進(jìn)行再次處理，使用過壓燒結(jié)爐對(duì)刀片毛坯進(jìn)行IOMpa氬氣過壓燒結(jié)，可有效提高產(chǎn)品的致密度，減少孔洞等缺陷，提高產(chǎn)品性能；如果首次燒結(jié)因客觀原因未經(jīng)過過壓燒結(jié)，可以將產(chǎn)品放入過壓燒結(jié)爐進(jìn)行二次過壓，減少產(chǎn)品內(nèi)部孔洞缺陷，增加產(chǎn)品致密性，改善產(chǎn)品性能指標(biāo)；
(6)精磨:使用平面磨床、工具磨床、數(shù)控磨床、專用磨床進(jìn)行平面、周邊、倒角、倒圓、倒棱等磨削加工，使用各種磨床，采用金剛石砂輪對(duì)硬質(zhì)合金刀片毛坯進(jìn)行精磨加工，可除去性能較差的毛坯合金表皮，并達(dá)到需要的精度及光潔度要求，保證產(chǎn)品的一致性，及提高切削性能；
(7)噴砂:對(duì)未進(jìn)行磨削加工的表面進(jìn)行噴砂處理，使用干式噴砂機(jī)或水噴砂機(jī)，采用白剛玉磨料對(duì)硬質(zhì)合金刀片未精磨部分進(jìn)行噴砂，可除去毛坯表面不良附著物，改善表面狀態(tài)，有利于增強(qiáng)涂層的結(jié)合力，本實(shí)施例中使用水噴砂機(jī)用320#白剛玉砂對(duì)未磨到的表面進(jìn)行噴砂，能得到較好的表面質(zhì)量；
(8)鈍化:對(duì)刃口進(jìn)行鈍圓處理，使用含金剛石磨料的尼龍鈍化刷，對(duì)刀片刃口進(jìn)行鈍化，可得到R=0.05mm的1/4圓或拋物線狀的刀片圓滑刃口，此種刃口形態(tài)可除去刀片本身磨痕微缺，提高刃口耐沖擊性，并有利于提高刃口處涂層厚度和結(jié)合力，使刀片更耐磨和長(zhǎng)壽命；
(9)拋光:有斷屑槽的需要對(duì)斷屑槽進(jìn)行拋光處理，使用專用表面拋光機(jī)，對(duì)硬質(zhì)合金刀片的斷屑槽面進(jìn)行拋光處理，可使斷屑槽面接近或達(dá)到鏡面效果，有利于加工排屑，特別是鋁件和銅件等易粘刀材質(zhì)；
(10)涂層:對(duì)刀片表面特別是切削工作面進(jìn)行涂層，對(duì)處理好的精磨刀片進(jìn)行超聲波清洗除去表面雜質(zhì)，再進(jìn)行涂層處理。用于銑削的刀片，涂層優(yōu)選PVD工藝的包含AlTiN或CrAlN或CrAlTiN復(fù)合涂層，涂層厚度5um ；
(11)深冷處理:對(duì)刀片進(jìn)行低溫深冷處理，對(duì)涂層后的硬質(zhì)合金刀片進(jìn)行液氮深冷處理，處理溫度為-200攝氏度，可有利于刀片內(nèi)部及涂層部分的應(yīng)力消除，并可能提高產(chǎn)品硬度及抗彎強(qiáng)度，提高產(chǎn)品的抗崩刃性及使用壽命。
[0027]本實(shí)施例生產(chǎn)的銑削用硬質(zhì)合金數(shù)控刀片，硬度> HRA 93，抗彎強(qiáng)度> 2700Mpa，涂層硬度> HV 2800，抗加工高溫性能> 650攝氏度，耐沖擊，耐磨損，切削效率高，加工精度高且加工壽命長(zhǎng)，達(dá)到甚至超過進(jìn)口刀片使用效果，是理想的數(shù)控加工中心銑削用刀片。
[0028]實(shí)施例3
適合數(shù)控加工中心用的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片，所述刀片包括由重量百分比的組分制造:碳化鉭1.5%，碳化鉻1.4%，碳化鈮0.3%，鈷8%，其余為超細(xì)碳化鎢。所用的碳化鎢粒度為Fsss0.7um,所用的鈷粉粒度為Fsss0.9um,其它組分粒度為1.0um。
[0029]適合數(shù)控加工中心用的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片的制造方法，包括如下步驟:
(1)球磨:將組分加入可傾式濕磨機(jī)，并加入無水酒精及白石蠟進(jìn)行混合磨細(xì)磨勻，球磨時(shí)間為70小時(shí)，球料比為3.7:1 ;
(2)干燥制粒:通過真空干燥雙Z螺旋型攪拌器制粒，通過真空干燥雙Z螺旋型攪拌器制粒，或使用噴霧干燥塔進(jìn)行干燥及噴霧制粒，能得到大小均勻且流動(dòng)性好的空心圓球混合料顆粒，松裝比更加準(zhǔn)確，壓制產(chǎn)品時(shí)顆粒更易壓碎結(jié)合；
(3)成型:用TPA雙向自動(dòng)壓力機(jī)進(jìn)行壓制成型，使用TPA雙向自動(dòng)壓力機(jī)，對(duì)混合料顆粒進(jìn)行成型壓制，能得到單重及尺寸一致、壓坯上下密度均勻、無裂紋及分層、無未壓好及無明顯毛刺等無缺陷的壓坯；
(4)燒結(jié):使用真空脫蠟燒結(jié)一體爐或者多氣氛燒結(jié)爐燒結(jié)，使用多氣氛燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)，用氫氣氣氛進(jìn)行脫膠，用氮?dú)夂蜌鍤鈿夥者M(jìn)行合金成分梯度控制，在高溫狀態(tài)通入高壓氬氣保護(hù)鈷不氣化流失并減少產(chǎn)品內(nèi)部孔洞，最終燒結(jié)溫度為1425攝氏度，得到無脫碳滲碳且物理性能一致性好的刀片毛坯；
(5)過壓:使用過壓燒結(jié)爐對(duì)毛坯進(jìn)行再次處理，使用過壓燒結(jié)爐對(duì)刀片毛坯進(jìn)行SMpa氬氣過壓燒結(jié)，可有效提高產(chǎn)品的致密度，減少孔洞等缺陷，提高產(chǎn)品性能；如果首次燒結(jié)因客觀原因未經(jīng)過過壓燒結(jié)，可以將產(chǎn)品放入過壓燒結(jié)爐進(jìn)行二次過壓，減少產(chǎn)品內(nèi)部孔洞缺陷，增加產(chǎn)品致密性，改善產(chǎn)品性能指標(biāo)； (6)精磨:使用平面磨床、工具磨床、數(shù)控磨床、專用磨床進(jìn)行平面、周邊、倒角、倒圓、倒棱等磨削加工，使用各種磨床，采用金剛石砂輪對(duì)硬質(zhì)合金刀片毛坯進(jìn)行精磨加工，可除去性能較差的毛坯合金表皮，并達(dá)到需要的精度及光潔度要求，保證產(chǎn)品的一致性，及提高切削性能；
(7)噴砂:對(duì)未進(jìn)行磨削加工的表面進(jìn)行噴砂處理，使用干式噴砂機(jī)或水噴砂機(jī)，采用白剛玉磨料對(duì)硬質(zhì)合金刀片未精磨部分進(jìn)行噴砂，可除去毛坯表面不良附著物，改善表面狀態(tài)，有利于增強(qiáng)涂層的結(jié)合力，本實(shí)施例中使用水噴砂機(jī)用320#白剛玉砂對(duì)未磨到的表面進(jìn)行噴砂，能得到較好的表面質(zhì)量；
(8)鈍化:對(duì)刃口進(jìn)行鈍圓處理，使用含金剛石磨料的尼龍鈍化刷，對(duì)刀片刃口進(jìn)行鈍化，可得到R=0.03mm的1/4圓或拋物線狀的刀片圓滑刃口，此種刃口形態(tài)可除去刀片本身磨痕微缺，提高刃口耐沖擊性，并有利于提高刃口處涂層厚度和結(jié)合力，使刀片更耐磨和長(zhǎng)壽命；
(9)拋光:有斷屑槽的需要對(duì)斷屑槽進(jìn)行拋光處理，使用專用表面拋光機(jī)，對(duì)硬質(zhì)合金刀片的斷屑槽面進(jìn)行拋光處理，可使斷屑槽面接近或達(dá)到鏡面效果，有利于加工排屑，特別是鋁件和銅件等易粘刀材質(zhì)；
(10)涂層:對(duì)刀片表面特別是切削工作面進(jìn)行涂層，對(duì)處理好的精磨刀片進(jìn)行超聲波清洗除去表面雜質(zhì)，再進(jìn)行涂層處理。用于車削的刀片，涂層優(yōu)選CVD工藝的Al2O3復(fù)合涂層，涂層厚度12um ；
(11)深冷處理:對(duì)刀片進(jìn)行低溫深冷處理，對(duì)涂層后的硬質(zhì)合金刀片進(jìn)行液氮深冷處理，處理溫度為-150攝氏度，可有利于刀片內(nèi)部及涂層部分的應(yīng)力消除，并可能提高產(chǎn)品硬度及抗彎強(qiáng)度，提高產(chǎn)品的抗崩刃性及使用壽命。
[0030]本實(shí)施例生產(chǎn)的銑削用硬質(zhì)合金數(shù)控刀片，硬度> HRA 92，抗彎強(qiáng)度> 2600Mpa，涂層硬度> HV 2800，抗加工高溫性能> 600攝氏度，耐沖擊，耐磨損，切削效率高，加工精度高且加工壽命長(zhǎng)，達(dá)到甚至超過進(jìn)口刀片使用效果，是理想的數(shù)控加工中心銑削用刀片。
[0031]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。。
【權(quán)利要求】
1.適合數(shù)控加工中心用的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片，其特征在于:所述刀片包括由重量百分比的組分制造:碳化鉭0.5?2%，碳化鉻0.5?2%，碳化鈮O?0.5%，鈷6?10%，其余為超細(xì)碳化鶴。
2.如權(quán)利要求1所述的適合數(shù)控加工中心用的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片，其特征在于:所用的碳化鎢粒度為Fsss0.3?1.2um,所用的鈷粉粒度為Fsss0.6?1.2um。
3.—種如權(quán)利要求1或2所述的適合數(shù)控加工中心用的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)球磨:將組分加入可傾式濕磨機(jī)，并加入無水酒精及白石蠟進(jìn)行混合磨細(xì)磨勻； (2)干燥制粒:通過真空干燥雙Z螺旋型攪拌器制粒，或噴霧干燥塔進(jìn)行干燥及噴霧制粒; (3)成型:用TPA雙向自動(dòng)壓力機(jī)進(jìn)行壓制成型； (4)燒結(jié):使用真空脫蠟燒結(jié)一體爐或者多氣氛燒結(jié)爐燒結(jié)； (5)過壓:使用過壓燒結(jié)爐對(duì)毛坯進(jìn)行再次處理； (6)精磨:使用平面磨床、工具磨床、數(shù)控磨床、專用磨床進(jìn)行平面、周邊、倒角、倒圓、倒棱等磨削加工； (7)噴砂:對(duì)未進(jìn)行磨削加工的表面進(jìn)行噴砂處理； (8)鈍化:對(duì)刃口進(jìn)行鈍圓處理； (9)拋光:有斷屑槽的需要對(duì)斷屑槽進(jìn)行拋光處理； (10)涂層:對(duì)刀片表面特別是切削工作面進(jìn)行涂層； (11)深冷處理:對(duì)刀片進(jìn)行低溫深冷處理。
4.如權(quán)利要求3所述的適合數(shù)控加工中心用的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片的制備方法，其特征在于:所述步驟(I)中，球磨時(shí)間為48?120小時(shí)，球料比> 3.5:1，介質(zhì)為無水酒精，加入成型劑為白石蠟。
5.如權(quán)利要求3所述的適合數(shù)控加工中心用的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片的制備方法，其特征在于:所述步驟(4)中，使用多氣氛燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)的最終燒結(jié)溫度為1410?1450攝氏度。
6.如權(quán)利要求3所述的適合數(shù)控加工中心用的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片的制備方法，其特征在于:所述步驟(5)中，使用過壓燒結(jié)爐對(duì)刀片毛坯進(jìn)行6Mpa-10Mpa氬氣過壓燒結(jié)。
7.如權(quán)利要求3所述的適合數(shù)控加工中心用的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片的制備方法，其特征在于:所述步驟(8)中，使用含金剛石磨料的尼龍鈍化刷，對(duì)刀片刃口進(jìn)行鈍化，得到R=0.01?0.05mm的1/4圓或拋物線狀的刀片圓滑刃口。
8.如權(quán)利要求3所述的適合數(shù)控加工中心用的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片的制備方法，其特征在于:所述步驟(10)中，對(duì)處理好的精磨刀片進(jìn)行超聲波清洗除去表面雜質(zhì)，再進(jìn)行涂層處理，其中用于銑削的刀片，涂層優(yōu)選PVD工藝的包含AlTiN或CrAlN或CrAlTiN復(fù)合涂層，涂層厚度2?5um ;用于車削的刀片，涂層優(yōu)選CVD工藝的Al2O3復(fù)合涂層，涂層厚度4 ?20um。
9.如權(quán)利要求3所述的適合數(shù)控加工中心用的超細(xì)硬質(zhì)合金涂層刀片的制備方法，其特征在于:所述步驟(11)中，對(duì)涂層后的硬質(zhì)合金刀片進(jìn)行液氮深冷處理，處理溫度為-100?-200攝氏度。
【文檔編號(hào)】B23B27/00GK103801746SQ201210446330
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月9日
【發(fā)明者】唐成徠, 唐盈峰 申請(qǐng)人:湖南銳鋒硬質(zhì)合金制品有限公司