[发明专利]一种立式仿形铣床用刀片及其生产工艺

权利要求书

1.一种立式仿形铣床用刀片，其特征在于：包括刀片本体以及包覆其外的硬质层，两者厚度比为10:1-2；其中，硬质层由复合纤维、塑料合金颗粒与金属颗粒的混合物组成，三者质量比为1:1.5-3:6-10；

生产工艺包括以下步骤：

1)刀片本体的制备

按质量百分含量取料，投入中频电炉中，先在400-700℃预热处理15min，然后升温至熔融，精炼除渣，调节温度在1250-1280℃出包，随流加入铁水质量0.4-1.0%的稀土硅铁孕育剂，然后进行注模成型，取出后先进行一次热处理，具体为先由600℃梯度升温至900℃，保温1-2h，水雾淬后再由250℃梯度升温至400℃，保温2-3h，得刀片本体备用；

2)复合纤维的制备

按质量比取料，将各纤维原料置于含氮过热水蒸气中热处理1-3h，取出后90℃真空干燥1-2h，备用；

3)塑料合金颗粒的制备

按重量份取料，将PP塑料加热至软化，然后将活化剂加入其中，混匀后加入ABS塑料，继续升温加热至160-170℃，混炼3-5min，再向其中依次加入硅烷偶联剂和填充剂，继续混炼5-8min，挤出造粒，备用；

4)金属颗粒的制备

按质量百分含量取料，并置于氮气氛围下100-120℃保温处理60-90min，备用；

5)刀片的制备

将刀片本体进行二次热处理，具体为先由500℃梯度升温至800℃，保温1-2h，然后由920℃梯度升温至970℃，保温20-40min，最后再降温至600℃，由600℃梯度降温至450℃，保温2-4h，备用；将复合纤维、塑料合金颗粒、金属颗粒共混，采用加弧辉光离子渗镀将其镀覆于二次热处理后的刀片本体上，然后置于惰性氛围下由80℃梯度升温至160℃，保温处理1-5h，自然冷却后即得。

2.根据权利要求1所述的立式仿形铣床用刀片，其特征在于，所述刀片本体包括以下质量百分含量组分：C 3.0-3.5%、Si 1.42-1.68%、Mn 1.5-1.8%、B 0.3-0.6%、Mg 3.3-4.6%、V0.5-1.2%、Sc 0.35-0.5%、Nb≤0.5%、N≤0.2%、Y ≤0.2%、余量为Fe和不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述的立式仿形铣床用刀片，其特征在于：所述塑料合金颗粒为PP/ABS塑料合金颗粒，由以下原料制成：PP塑料20-30份、ABS塑料15-30份、硅烷偶联剂2-4份、填充剂10-30份、活化剂3-7份。

4.根据权利要求3所述的立式仿形铣床用刀片，其特征在于：所述填充剂为质量比2:1：1的碳酸钙、陶瓷微球和凹凸棒土混合物；所述活化剂为摩尔比1：0.7的纳米氧化锌、硬脂酸铝混合物。

5.根据权利要求1所述的立式仿形铣床用刀片，其特征在于：所述金属颗粒包括以下质量百分含量组分：氮化镁5-8%、氮化铝10-20%、铍青铜15-25%、海绵铁15-30%、废铁余量。

6.根据权利要求1所述的立式仿形铣床用刀片，其特征在于：步骤1）、5）中梯度升温为5℃/min，步骤5）中梯度降温为2.5-3℃/min。

7.根据权利要求1所述的立式仿形铣床用刀片，其特征在于：步骤2）中含氮过热水蒸汽中含氮量为8-9vt%，温度为150-170℃。