[发明专利]一种硬质合金可换刀具的制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及刀具的制造工艺，具体涉及一种硬质合金可换刀具的制造工艺。

背景技术

硬质合金由难熔金属硬质化合物和粘结金属所组成。由于其高熔点和高硬度难加工的性质，硬质合金在工业上只能用粉末冶金方法生产。普通粉末冶金工艺制造硬质合金零件是通过混合和研磨原料粉末，用压制成形方法制备粉末压制件，然后烧结致密成硬质合金成品。再根据各方面的要求和希望获得最终产品精度，将烧结体进行打磨、侵蚀或抛光。生产工艺流程复杂、成本高昂、原材料浪费严重。人们一直追寻一种直接制备接近最终形状的硬质合金压坯的方法，不但能够降低最终加工成本，还可以降低昂贵的硬质合金成本。但目前市场中硬质合金价格较高，且抗弯强度和抗冲击韧性均较差，为节约成本，提高刀具使用性能，多采用焊接方法以钢材作为基本制备复合结构产品。专利CN1439482A公开了一种长薄条形硬质合金木工刀具的焊接方法，该方法采用高频钎焊连接硬质合金刀条及钢制刀板，但由于硬质合金与钢线膨胀系数差异较大，因此焊后接头残余应力集中较为严重，工作过程中接头易于发生开裂。此外，该方法选择了使用温度较低而价格较高的银基钎料及黄铜钎料，从而限制了焊后刀具的工作温度，增加了生产成本。

发明内容

本发明为解决现有方法制造的硬质合金刀具在工作过程接头易于开裂，且工作温度低，生产成本高的问题，进而提出一种硬质合金可换刀具的制造工艺，并从改进切削刀具的合金材料入手，提供一种用于硬质合金刀具的制造方法。具体技术方案如下：

一种硬质合金可换刀具的制造工艺，包括如下步骤：

(1)备料

按照重量百分比准备4％的第一组分，13％的第二组分，2％的第三组分，3％的第四组分，78％的第五组分，其中，

第一组分按照重量百分比包括59％的甘油三酯植物油，21％的亚磷酸酯，20％的无机氟酸盐类固体添加剂；

第二组分按照重量百分比包括：43％的Co，4％的Mo，4％的胶粉，9％的锰粉，10％的锡粉，17％的镍粉，13％的羟基铁粉；其中胶粉包括：21％的醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉，27％的乙烯与氯乙烯及月硅酸乙烯酯三元共聚胶粉，6％的醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉，19％的醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉，以及37％的醋酸乙烯酯均聚胶粉的混合物；

第三组分按照重量百分比包括：55％的胶体石墨，4％的的金刚石颗粒，9％的NbC，7％的Si，25％的VC；

第四组分按照重量百分比包括：61％的Cr3C2，21％二氧化锆，12％二氧化钛，6％表面活性剂，其中表面活性剂包括：51％的十二烷基硫酸铵，37％的十二烷基硫酸钠，9％的苯扎氯胺，3％的单硬脂酸甘油酯；

第五组分按照重量百分比包括：73％的碳化钨，10％的硼化钨，8％的五氧化二钒，5％的碳化钴，3％的硼化钼，1％的硼化锌；

(2)筛选：筛选所备物料得到平均粒度2.0μm的粉末；

(3)粉碎：将步骤(2)所得粉末加入气流粉碎机中进行粉碎，得到粒度范围为0.4-2.0μm的粉末；

(4)球磨：将步骤(3)中所得粉末加入搅拌球磨机中，球磨介质为无水乙醇，其加量为300ml/kg，球磨速度为90r/min，球料重量比为4∶1，搅拌速度750r/min，填充系数0.75，进行搅拌研磨，研磨4小时，加入石蜡成型剂再次球磨4小时，得到料浆；

(5)过滤步骤(4)所得料浆，并干燥，过筛，后加入汽油橡胶粘接剂充分搅拌，得到料粒；

(6)对步骤(5)中所得料粒加入硬脂酸锌后进行模压，挤压；

(7)注塑成型；

(8)在真空烧结一体炉(真空度为1～5Pa)中在1600℃-1800℃的条件下烧结，并通入氩气，氩气压力为5～10MPa，在恒定时间内升温到360摄氏度脱PEG并第一次保温1小时，在恒定时间内升温到500摄氏度并进行第二次保温1小时，然后再在恒定时间内升温到1000摄氏度并进行第三次保温半小时左右；

(9)在车床上进行刀具初加工；

(10)淬火热处理：进行整体淬火，在30分钟内加热到960℃，保温35分钟后淬火，油淬，然后在730℃温度下对刀柄进行中温回火处理，在350℃温度下对刀身进行低温回火处理；

(11)渗铬热处理；

(12)在磨床上进行精加工；

(13)使用电火花表面熔覆设备在刀具表面喷涂制备纳米WC-Co超硬复合涂层。