[发明专利]一种立式方形铣床用钻头及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及钻头生产技术领域，具体涉及一种立式方形铣床用钻头及其生产工艺。

背景技术

钻头是一般钻子或钻挖机器所采用的切割工具，以切割出圆形的孔洞，钻头的基本原理是使钻头切边旋转、切削工件、再由钻槽进行排除钻屑。挖孔作业时，钻头绕立轴旋转，同时作轴向运动。土壤在钻头的扭矩和轴向力作用下被切削，在工作叶片的挤压和离心力作用下被破坏并捣松碎，完成整个挖孔过程。

在中国公开的专利申请CN105349867A中针对获得一种合金钻头及其生产工艺，采用14wt％-30wt％的粘结相，0.32wt％-9.7wt％的添加剂和硬质相为原材料，制备的产品具有一定的耐腐蚀性能，耐磨损性能和冲击韧性。在中国公开的专利申请CN105604490A中针对获得一种高性能孕镶金刚石钻头胎体及钻头的生产工艺，采用纯Cu粉、纯Co粉、纯Sn粉、纯Ti粉等原料为原料，制得的产品耐磨性好，加工质量高，工作寿命长。

目前现有技术所制钻头虽然具有一定的耐腐蚀性能，耐磨损性能和冲击韧性，但Co在地表含量较少，价格较高，并且具有一定的毒性，所制钻头柔韧性差、热稳定性能差、耐磨性能差。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提出了一种立式方形铣床用钻头及其生产工艺。本发明所制钻头弥补了原料稀缺，价格昂贵、有毒害、强韧性差、热稳定性能差、耐磨性能差的缺陷。

为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：

一种立式方形铣床用钻头，由如下重量份数原料制成：石墨烯粉末11-16份、钼酸铵粉末2-5份、聚氯乙烯4-8份、铁粉2-6份、钴粉1-4份、碳化钨粉末3-7份、铬粉2-4份、二氧化锰粉末1-5份、助剂1-3份、二氧化钛粉末2-4份、碳化硅粉末1-3份、水适量。

优选的，该钻头，由如下重量份数原料制成：石墨烯粉末12-16份、钼酸铵粉末3-5份、聚氯乙烯4-8份、铁粉2-6份、钴粉1-4份、碳化钨粉末3-7份、铬粉3.5-4份、二氧化锰粉末2-5份、助剂1.5-3份、二氧化钛粉末2.5-4份、碳化硅粉末1.5-3份、水适量。

优选的，该钻头，生产工艺包括如下几个步骤：

(1)将钼酸铵粉末至于容器内，加入5-8份石墨烯粉末后，加入与二者质量之和相等的水，电磁搅拌均匀，然后将溶液转移至高压反应釜内，让其反应10h，最后冷冻干燥，得到含有钼酸铵的石墨烯块材；

(2)将含有钼酸铵的石墨烯块材在氩气气氛和1000℃的条件下热处理2h，得碳化钼-石墨烯块材；

(3)将剩余的石墨烯粉末和聚氯乙烯至于密炼炉中，调节转子转速为150r/min，机械混合一段时间，然后加入与二者质量之和相等的无水乙醇，机械搅拌均匀后加热至150℃，随后烘干，粉碎过300目筛；

(4)将钴粉、铬粉、铁粉和碳化钨粉末至于真空炉中，抽炉内的真空度至1.33MPa，加热至熔融，保温10min，随后将炉内温度冷却至200℃，保温备用；

(5)将上述步骤所得产物和剩余物料一起放入石墨模中，然后将石墨模放入冲有氮气的热压炉中进行热压烧结，加热至熔融，保温30-50min，随后将温度降为40℃，将钻头从石墨模中脱出，即得立式方形铣床用钻头。

优选的，步骤(1)中高压反应釜内温度为180℃。

优选的，步骤(3)中机械混合时间为20-25min。

优选的，步骤(5)中氮气流量为1-2L/min。

采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：含有钼酸铵的石墨烯块材具有优异的分散性和良好的柔韧性，经过高温热处理，生成的碳化钼具有空间阻隔作用，避免了石墨烯的再次团聚，使块材的分散性和柔韧性显著提高，制备钻头，提高了柔韧性；石墨烯粉末穿插在聚氯乙烯分子间，形成层阻隔效应，能够减少外部热流量来保护聚氯乙烯分子，从而提高了复合材料的热稳定性，增强了钻头的热稳定性能；钴、铬、铁形成固溶液体，使得钴原子晶格严重畸变，溶质原子对位错位运动产生强烈的阻碍作用提高了产生塑性变形的起始应力，碳化钨颗粒不容易对钴、铁、铬合金产生削，共晶点左移，耐磨性能得到大幅度提高，制备钻头，提高了耐磨性能。

具体实施方式交平

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：