[其他]滚动动冲击硬质合金表面工艺

说明书

滚动冲击硬质合金表面工艺，属于硬质合金烧结表面后处理领域。在有合适的抛光质与抛光剂存在的情况下，采用硬度为ＨＲＡ８６～９１、形状不同的粒状硬质合金作为冲击体，与被抛光制品－并加入滚动冲击装置中，经４～５小时抛光后１００％的合金表面达到８～９级的光洁度。９８％以上的表面不存在低倍可见的孔隙和表面微裂纹。锐楼部分自然形成γ＝０．３毫米的过渡圆弧。凿岩使用寿命比没有经过表面处理的合金提高１．５倍。采用上述方法表面处理量２５公斤左右／日·台。

本发明属于硬质合金烧结表面后处理领域。

由于硬质合金材质本身硬而脆，其主要成分碳化钨比砂轮中所用大部分磨料还要硬，进行烧结表面后处理十分困难。然而随着凿岩硬质合金钴的含量逐步降低（2.5～4%）（重量）表面孔隙、孔洞、微裂纹等不可避免将成为合金使用中的破坏源。另一方面由于重型液压凿岩机的迅速发展，要求承受大冲击功用的凿岩合金球齿化球齿钎头也迅速发展起来镶齿技术已由焊接向冷嵌、热嵌发展。冷嵌和热嵌工艺对合金与钢体之间的配合有着严格的要求，才能确保足够的抱紧力。因此，要求合金具有较高的表面质量，其质量指标包括表面光洁度、尺寸公差 孔隙度和微裂纹分布等。目前尚无一种快速批量处理硬质合金烧结表面的方法。1982年（英）肯尼思·J·A布罗斯著《世界硬质合金指南与手册》（第三版），关于“精加工和其他烧结后处理工序”（第71 47页 该书由Jelspeed有限服务公司印刷出版）和1979年3月英国学者M·Anthony在《含钨材料的制取》中提出硬质合金烧结表面后处理的方法是先采用金刚砂轮磨削或电加工，然后进一步用金刚砂精磨以除去粗加工引起的表面损伤，最后加工包括达到很高光亮程度的多阶段抛光。作者认为这种方法十分费事。

七十年代，振动光饰技术在国内外发展很快。它可加工黑色金属、有色金属甚至塑料制品等工件的表面。但此法对硬质合金表面处理不适用。

本发明的目的在于提供一种快速、高效抛光低钴矿用硬质合金表面的方法以达到消除合金表面孔隙、孔洞和微裂纹等缺陷，以提高表面光洁度而满足嵌齿工艺的需要，进而提高硬质合金使用寿命。

本发明的特点是在有抛光质、抛光剂存在的情况下借助于硬质合金冲击体对被抛光物产生滚动冲击而实现被抛光物的精抛光面。滚动冲击装置见附图。被抛光硬质合金1置于滚动装置圆筒体2内，当圆筒体由马达3带动产生回转运动时，被抛光制品受硬质合金冲击体4的不断冲击，最终获得精抛光面。抛光质用0.024毫米三氧化二铬或碳化硼粉;抛光剂为工业酒精;圆筒体的转速为50～7000（转/分），其长度与直径比为2∶1，容积20～60立升;冲击体硬度为HRA86～91，其单重小于被抛光制品的硬质合金体，其形状为多种形状（包括棱形、锥形、椭圆形和球形等），并根据需要搭配使用。马达的功率为3～4千瓦。

本发明的方法过程是将已磨削（用无芯磨床配金刚砂轮磨削）好的合金齿以2∶5的比例配制冲击体装入圆筒内 充填至圆筒体积的2～3左右 然后把“抛光质加抛光剂”注入圆筒内 加盖密封 经滚动冲击4至9小时 即可停机取出，用酒精冲洗、揩干烘干（低于40℃），便得到合格的抛光产品。

本发明的技术经济效果：与前面提到的方法（下称方法1）与本发明的方法（下称方法2）相比：

由上面的工艺图可看出：方法1多于五道工序，操作复杂 要求精巧的技术，一次处理量少，多为繁重的手工劳动。方法2只两道工序，操作简单，不需要精巧的技术，无繁重的手工劳动 单台设备日产量25公斤或更多，只需廉价的装备，设备维修量极少。通过方法2处理过的硬质合金表面能达到8～9级的表面光洁度。（长久保存光亮不减）又消除了98%以上合金表面孔隙和微裂纹。同时还自然形成γ＝0.＊毫米的过渡圆弧。通过表面处理的合金嵌镶成直径48毫米的球齿钎头，在f＝14～16矽质细岩中，使用25公斤·米的重型液压凿岩机，比没有表面处理的合金使用寿命提高1.5倍。