[发明专利]一种铝材切削加工专用的刀具复合材料

说明书

技术领域：

本发明涉及刀具复合材料技术领域，具体涉及一种铝材切削加工专用的刀具复合材料。

背景技术：

切削加工铝材的现有刀具材料有两种：硬质合金和金刚石。硬质合金刀具切削铝材的速度比金刚石刀具切削铝材的速度低、切削效率低、耐磨性低、寿命短、被加工的表面粗糙度差、不能切削Si≥12％的高温铸造铝合金，但强度高、韧性好、成本低，约20元/片；金刚石刀具切削铝材的速度比硬质合金刀具切削铝材的速度高、切削效率高、耐磨性高、寿命长、被加工的表面粗糙度好、能加工所有铝材，但强度低、韧性差、成本高，约120元/片。

而且硬质合金刀具材料现在只能用粉末冶金技术生产，金刚石刀具材料只能采用高温高压人工合成技术生产。

发明内容：

本发明的目的是提供一种铝材切削加工专用的刀具复合材料，它克服了以前的两种刀具材料各自的弱点，能加工所有铝材，既保留了硬质合金的高韧性和类金刚石的高耐磨性，又提高刀具的切削速度，继而提高工件的表面质量和切削效率，同时，还降低刀具的成本(约30元/片)。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它的操作步骤为：采用低压真空高温烧结技术制造的高强度超细晶粒硬质合金作为类金刚石的涂覆基体，在类金刚石涂覆前，采用湿喷沙和湿抛光技术对硬质合金前刀面进行表面处理并清洗，在抛光的硬质合金前刀面上采用低温物理涂覆技术(简称DLC)预先涂覆一层0.1-1.0μm厚的Cr作为过度层，然后，采用低温物理涂覆技术(简称DLC)，把1.0-10.0μm厚的类金刚石涂覆到基体硬质合金的表面上，最后，硬质合金在类金刚石涂覆后，采用湿抛光技术对硬质合金前刀面进行处理。

所述的高强度超细晶粒硬质合金的配方为：88-95％WC+5-12％CO+0.1-1.5％Cr。

所述的类金刚石为：85-95％金刚石+2-8％石墨+0.5-5％游离碳。

本发明具有以下有益效果：

1、提高类金刚石与硬质合金的结合力和类金刚石的涂覆厚度，进而提高刀具的使用寿命；

2、提高类金刚石与硬质合金的结合力和类金刚石的涂覆厚度，同时，提高其表面粗糟度，以降低切削阻力，将产生积屑瘤的可能性降至最小，从而，提高刀具的使用寿命；

3、提高金刚石与硬质合金的结合强度；

4、提高提高刀具的使用寿命并降低其成本；

5、提高刀具的使用寿命。

具体实施方式：

本具体实施方式采用以下技术方案：它的操作步骤为：它的操作步骤为：采用低压真空高温烧结技术制造的高强度超细晶粒硬质合金作为类金刚石的涂覆基体，在类金刚石涂覆前，采用湿喷沙和湿抛光技术对硬质合金前刀面进行表面处理并清洗，在抛光的硬质合金前刀面上采用低温物理涂覆技术(简称DLC)预先涂覆一层0.1-1.0μm厚的Cr作为过度层，然后，采用低温物理涂覆技术(简称DLC)，把1.0-10.0μm厚的类金刚石涂覆到基体硬质合金的表面上，最后，硬质合金在类金刚石涂覆后，采用湿抛光技术对硬质合金前刀面进行处理。

所述的高强度超细晶粒硬质合金的配方为：88-95％WC+5-12％CO+0.1-1.5％Cr。

所述的类金刚石为：85-95％金刚石+2-8％石墨+0.5-5％游离碳。

本具体实施方式具有以下特征：

1、采用低压真空高温烧结技术制造的高强度超细晶粒硬质合金作为类金刚石的涂覆基体，以提高类金刚石与硬质合金的结合力和类金刚石的涂覆厚度，进而提高刀具的使用寿命；

2、硬质合金前刀面在类金刚石涂覆前，采用湿喷沙和湿抛光技术，去除表面显微缺陷，消除低压真空高温烧结时产生的应力，改善其表面活性，以提高类金刚石与硬质合金的结合力和类金刚石的涂覆厚度，同时，提高其表面粗糟度，以降低切削阻力，将产生积屑瘤的可能性降至最小，从而，提高刀具的使用寿命；

3、采用低温物理涂覆技术(简称DLC)，在抛光的硬质合金前刀面上预先涂覆一层0.1-1.0μm厚的Cr作为过度层，以提高金刚石与硬质合金的结合强度；

4、采用低温物理涂覆技术(简称DLC)，把1.0-10.0μm厚的类金刚石涂覆到基体硬质合金的表面上，利用石墨的自润滑性，金刚石的高耐磨性，以及低温物理涂覆技术(简称DLC)成本低的，优势等特性，以提高提高刀具的使用寿命并降低其成本；

5、硬质合金在类金刚石涂覆后，采用湿抛光技术，消除类金刚石涂覆时产生的表面应力，并提高前刀面的粗糟度，以降低切削阻力，将产生积屑瘤的可能性降至最小，从而，提高刀具的使用寿命。