[发明专利]一种数控车床刀具用高致密度合金的制备方法

说明书

本发明涉及合金加工技术领域，具体涉及一种数控车床刀具用高致密度合金的制备方法。该种数控车床刀具用高致密度合金的制备方法采用锌粉、铜粉、铬粉、锆粉、钒粉、硅粉、钛粉、铝粉在组分含量的科学配合作用下，经过研磨、熔炼、喷射成型、第一次热等静压、热处理、第二次热等静压、固溶、时效处理后得到的合金结构均匀、组织细化、无宏观偏析，具有高强度、高硬度，断裂韧性好，导热性能优异，致密度高。

技术领域

本发明涉及合金加工技术领域，具体涉及一种数控车床刀具用高致密度合金的制备方法。

背景技术

数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床，其由数控装置发出控制信号，控制车床的动作，按照图纸要求的形状和尺寸，自动将零件加工出来。数控车床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化车床，代表了现代车床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。

数控车床通过刀具对旋转的工件进行车削加工，刀具在切削时直接和工件相接触，承受很大的切削压力和冲击，并受到工件的剧烈摩擦，产生很高的切削温度。即刀具切削部分是在高温、高压及剧烈摩擦的恶劣条件下工作。因此，刀具切削部分材料应具备高硬度、高强度和韧性，以及较好的耐磨、耐热、导热性能。现有合金孔隙较多，致密度较低，导致合金性能无法满足刀具的使用需求。

发明内容

为了解决上述背景中提到的问题，本发明目的在于提供一种数控车床刀具用高致密度合金的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种数控车床刀具用高致密度合金的制备方法，包括以下步骤：

（1）将锌粉、铜粉、铬粉、锆粉、钒粉、硅粉、钛粉、铝粉按照质量百分比称取后混合均匀，放入球磨机中，以无水乙醇为分散剂，在转速100~150r/min，球磨比（5~10）:1的条件下球磨10~15h，球磨后在真空条件下烘干，得到合金粗粉；

（2）将合金粗粉撒入熔炼炉中熔炼，温度控制在780℃精炼3h，得到熔融合金；

（3）在喷射成型机中使用氮气将熔融合金雾化为细小液滴，进行喷射成型形成坯件；

（4）将喷射成型的坯件进行第一次热等静压处理，工艺参数为400℃/150MPa，时长12~15h；

（5）将第一次热等静压处理后的坯件加热至420~450℃保温1~2h，然后降温至350~400℃，保温1~2h，水雾强冷至室温，随后进行第二次热等静压处理，工艺参数为380℃/120MPa，时长10~12h；

（6）将第二次热等静压处理后的坯件进行固溶处理，固溶制度460℃保温2h，随后进行时效处理，时效制度126℃保温10h，水冷至室温即得。

作为本发明进一步的方案：所述数控车床刀具用高致密度合金的制备方法，各组分的质量比为：锌粉8.0~10.1%、铜粉3.1~4.3%、铬粉0.5~1.7%、锆粉0.08~0.14%、钒粉0.03~0.12%、硅粉0.1~1.5%、钛粉0.02~0.12%、余量为铝粉。

作为本发明进一步的方案：所述数控车床刀具用高致密度合金的制备方法，各组分的质量比为：锌粉9.8%、铜粉3.6%、铬粉1.5%、锆粉0.12%、钒粉0.09%、硅粉1.1 %、钛粉0.07%、余量为铝粉。

作为本发明进一步的方案：所述数控车床刀具用高致密度合金的制备方法，无水乙醇的体积为合金粗粉总质量的2~5倍，无水乙醇体积的单位为ml，合金粗粉总质量的单位为g。

作为本发明进一步的方案：所述数控车床刀具用高致密度合金的制备方法，精炼时加入精炼剂，并通入氩气对合金进行精炼、扒渣。

作为本发明进一步的方案：所述数控车床刀具用高致密度合金的制备方法，精炼剂为二氧化锆。