[发明专利]一种超细晶硬质合金分条分切刀的制备方法

说明书

本发明专利申请是针对申请号为：2014101614797的分案申请，原申请的申请日为：2014年4月21日，发明创造名称为：一种高性能超细晶硬质合金新材料分条分切刀。

技术领域

本发明涉及硬质合金刀具技术领域，更具体地说，涉及一种超细晶硬质合金分条分切刀的制备方法，适合用于锂电行业、金属薄膜、印刷包装业机床数控剪切刀具。

背景技术

新世纪以来，随着我国制造业的快速发展，国产数控设备与流水线开始大量进入各个领域，一个尖锐的矛盾很快浮出水面——先进的设备，配不到先进的国产机械刀具，不得不配洋刀。国际模具及五金塑胶产业供应商协会秘书长罗百辉表示，优质硬质合金切削刀具在我国已经成为加工企业所需的主力刀具，被广泛地应用在汽车及零部件生产、模具制造、航空航天等重工业领域，但我国刀具企业却盲目地、大量地生产高速钢刀以及一些低档标准刀具，完全没有考虑到市场饱和度和企业所需，最终把具有高附加值、高科技含量的中高端刀具市场拱手让给国外企业。在发达国家，目前硬质合金刀具已占刀具的主导地位，比重达70％，而高速钢刀具正以每年1％～2％的速度缩减，所占比例已降至30％以下。而在我国，有资料显示，国内刀具目前的年销售额大约为145亿元，其中优质硬质合金刀具所占的比重不足25％，但国内制造业所需的优质硬质合金刀具已经占到刀具市场的50％以上，这种盲目生产已经严重满足不了国内制造业对优质硬质合金刀具日益增长的需求，从而形成了中高端市场的真空状态，最终被国外企业所占据。除中高端市场空白，我国刀具制造企业还普遍存在产品附加值低，传统的加工方式与个性化的市场需求相脱节，原材料热处理技术水平低，资源浪费等问题。

我国锂电行业近几年虽然有突飞猛进的发展，但普遍存在质量差而成本高的问题。除了材料质量外，使用各种钢件刀具产生的切口质量和给后续带来的质量问题，也是导致整体行业质量低下的重要因素。生产效率低、产品质量差、利润薄，未来给行业带来生存和发展危机。由此，锂电行业及有色薄膜分切的许多厂家试图改变现状，纷纷进口国外分切刀具，有些进口刀具和原有国产设备不配套，同时后期修刀极其困难，而且价格昂贵，一些厂家也不得不放弃进口刀具，继续使用高速钢刀具。

近几年来，国内一些刀具厂家也曾试图开发硬质合金钨钢，但因缺乏技术和关键专业人员，目前只能开发生产普通的硬质合金刀具，由于刃口质量要求高，加工难度大，普通硬质合金晶粒度难于满足分切刀刃加工要求，无法制作优质的超细晶硬质合金材料刀具。

关于超细晶硬质合金材料刀具，尤其是选用超细晶粒硬质碳化物WC和粘结金属Co粉制造的刀具，其关键的技术难点在于以下几方面：(1)由于配料的不合理性，导致配料组分的分散不良带来的孔隙和Co相分布不均问题，从而无法制取优质混合料；(2)在压制成坯之前进行的布料工序不合理，现有的布料过程一般采用静止擀压法，即将混合料倒入刀具成型槽内，用钢尺对刀具成型槽内的混合料进行往返擀压，从而达到抹平的效果，但是这种静止擀压会造成布料不均匀，从而产生压坯密度差，无法保证刀坯在烧结后各点的高度差在0.2～0.5mm之间，导致最终产品产生隐裂纹和分层。基于上述问题，导致现有技术中的超细晶硬质合金材料刀具综合性能较差。

通过专利检索，关于粉末冶金刀具现有技术中已经相关技术方案公开，如中国专利申请号：201310550868.4，申请日：2013-11-09，发明创造名称为：一种高硬度超耐磨粉末冶金刀具及其制备方法，该申请案涉及一种高硬度超耐磨粉末冶金刀具，由下列重量份的原料制成：氮化硼70-72、硼1-2、铝3-4、金刚石粉9-12、铁20-21、钴1-2、钨4-5、石墨烯1-2、Ta₂O₅ 1-2、Mn₂O₃ 2-3、硫化钙1-2、硬酸酸锌2-3、分散相2-3；所述分散相由下列重量份的原料制成：铁粉30-40、硫酸铅1-2、氯化铁1-2、钾长石粉2-3、阳起石5-6、硫酸镁2-3、纳米二氧化硅1-2、N660炭黑2-3、甲基三乙氧基硅烷1-2；制备方法是将铁粉、硫酸铅、氯化铁、钾长石粉、阳起石、硫酸镁混合，研磨成200-300目粉末，然后加入甲基三乙氧基硅烷混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入920-950℃下煅烧3-4小时，冷却后，粉碎成300-400目粉末，与其它剩余成分混合，加热至60-70℃，在1200-1500转/分下搅拌1-2小时，即得。该申请案中的配料不尽合理，无法保证Co相分布不均问题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题