[发明专利]一种高速钢深孔钻刀具表面进行多种元素共渗的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速钢深孔钻刀具表面进行多种元素共渗的生产工艺，具体涉及一种在高速钢深孔钻刀具表面渗入氮、碳、氧、铬、硼五种元素的工艺方法，用于机械加工等各行业，属于刀具表面强化技术领域。

背景技术

在现有技术中，使用刀具时一般会对其表面进行强化以提高其切削寿命。采用的常规方法有：                                               蒸汽处理法，气体硫氮共渗-蒸汽复合处理的方法等，这些方法虽然能够提高刀具的使用寿命，但提高的幅度较小，且操作复杂。

发明内容

本发明提供一种操作简单，容易掌握，成本低廉，又能大幅度提高钻头切削寿命，对高速钢深孔钻刀具表面进行多种元素共渗的生产工艺。

按照本发明提供的技术方案：一种高速钢深孔钻刀具表面进行多种元素共渗的生产工艺，配方比例按重量份计步骤如下：

（1）多元共渗溶液的配置：取蒸馏水1480份，尿素498～502份，硼酸1.95～2.05份，硫脲2.95～3.05份，甲酰胺39～41份，混合溶解均匀，置于滴注罐内；

（2）前处理：取待共渗的高速钢深孔钻刀具，洗净并烘干；取待共渗的高速钢深孔钻刀具，根据其钢材种类按《热处理手册》规定条件进行分级加热、淬火和回火；

（3）共渗：将处理好的高速钢深孔钻刀具置入井式氮化炉内，并通过滴注罐滴注；滴注温度为540～560℃，时间为2～3h；整个共渗分为排气期和保温期，排气期滴速110～130d/min，待高速钢深孔钻刀具表面不再有气体溢出，进入保温期，滴速90～110d/min，保温2～3h。

所述钢材种类为常用的高速钢，如W18Cr4V，W6Mo5Cr4V2或W9Mo3Cr4V等。

所述待共渗的高速钢深孔钻刀具前处理后形状变形，则将其矫正后再进行共渗。

步骤（3）共渗时，刀具整齐排放，刀具与刀具间间隙以不相碰、不堆放为原则，且深层均匀。

本发明的有益效果：本发明采用多元共渗溶液对高速钢深孔钻刀具表面进行多种元素共渗，其操作简单，容易掌握，成本低廉，又能大幅度提高钻头切削寿命，尤其是高速钢深孔钻刀具的切削寿命。且本发明可替代高速钢深孔钻刀具的一次回火工艺，原高速钢深孔钻刀具淬火后，应进行三次回火工艺，现在只需进行二次。

具体实施方式

本发明所使用的化学药品均购自市场，为化学分析（C.P）级。

实施例1

采用W6Mo5Cr4V2钢材。

一种高速钢深孔钻刀具表面进行多种元素共渗的生产工艺，配方比例按重量份计步骤如下：

（1）多元共渗溶液的配置：取蒸馏水1480份，尿素498份，硼酸1.95份，硫脲2.95份，甲酰胺39份，混合溶解均匀，置于滴注罐内。

（2）前处理：取待共渗的高速钢深孔钻刀具，洗净并在常温下烘干。

a、分级加热：将待共渗的高速钢深孔钻刀具浸入盐浴中，盐浴为70%的BaCl₂和30%的NaCl，加热温度为800～820℃；加热时间按0.4～0.6分/毫米计算；

b、淬火加热：步骤a所得的高速钢深孔钻刀具取出再放入氯化钡盐浴中，加热至1180～1220℃；加热时间按0.1～0.25分/毫米长度计算；

c、分级淬火：第一次为580～620℃，保温时间按淬火加热时间的2倍计算；第二次为350～400℃，保温时间按淬火加热时间的2倍计算；

第一次分级淬火在中性的氯化盐浴中分级（50%BaCl₂+30%KCl+20%NaCl）；第二次分级淬火在常规的硝盐浴中进行；

分级后在空气中冷却到室温，并用沸水清洗干净；

注：变形要求不高的，一次分级淬火即可；

d、回火：淬火后及时回火，淬火、回火后间隔时间不超过2小时；回火温度：560℃，回火时间：1h，冷却到室温再进行第二次回火，温度：560℃，时间：1h。

（3）共渗：将处理好的高速钢深孔钻刀具置入井式氮化炉内，并通过滴注罐滴注；滴注温度为540℃，时间为2h；整个共渗分为排气期和保温期，排气期滴速110d/min，待高速钢深孔钻刀具表面不再有气体溢出，进入保温期，滴速90d/min，保温2h。

实施例2

采用W6Mo5Cr4V2钢材。

一种高速钢深孔钻刀具表面进行多种元素共渗的生产工艺，配方比例按重量份计步骤如下：