[发明专利]一种粉末冶金的复合丝锥制造方法

权利要求书

1.一种粉末冶金的复合丝锥制造方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤一：基体原料配比，将100-150重量份的铁粉、0.5-1重量份的钴粉、1-2重量份的镍粉、0.5-1重量份的二氧化硅颗粒、0.8-1.5重量份的碳化铬粉末以及0.5-0.8重量份的氧化钼粉末加入到搅拌磨中研磨，直至混合料的平均粒径小于20um时停止研磨，得基体研磨料，将基体研磨料投入喷雾机内进行喷雾和烘干，得基体混合料，留以待用；

步骤二：切削层原料配比，将40-60重量份的碳化钨粉、20-30重量份的钴粉、1-2重量份的镍粉、10-15重量份的碳化铬粉末加入到砂磨机中研磨，直至混合料的平均粒径小于1.5um时停止研磨，得切削层研磨料，将切削层研磨料投入喷雾机内进行喷雾和烘干，得切削层混合料，留以待用；

步骤三：基体压制，先将步骤二中的切削层混合料填充到基体成型模具中基体下模具的柱体腔底部，再将步骤一中的基体混合料填充到基体成型模具中，通过基体成型模具压制出基体生坯，留以待用，所述基体生坯包括有中间柱体，中间柱体下端面设有与中间柱体同轴的钻屑柱体，钻屑柱体横截面与中间柱体横截面相同，中间柱体上端面设有与中间柱体同轴的钻柄柱体，所述基体成型模具包括基体下模具与基体上模具，基体下模具的上端面开设有柱状容料腔，柱状容料腔上方的基体上模具下端面开设有柱形通孔，所述柱形通孔与柱状容料腔同轴设置，柱体腔为柱状容料腔的下层结构，所述柱状容料腔用于加工钻屑柱体与中间柱体，所述柱形通孔用于加工钻柄柱体；

步骤四：基体生坯烧结，将步骤三中的基体生坯摆放在碳板上输送至烧结炉内，基体生坯在烧结炉内烧结4.5～6h，烧结炉温为1100℃～1300℃，将基体生坯烧结成基体芯，自然冷却，留以待用；

步骤五：切削层压制，先步骤四中的基体芯放置于切削层成型模具中，基体芯与切削层成型模具之间形成填料间隙腔，再将步骤二中的切削层混合料填充到填料间隙腔内，通过切削层成型模具压制出复合丝锥生坯，留以待用，所述复合丝锥生坯包括有基体生坯以及附着在基体生坯中间柱体外表面上的管状切削层，管状切削层包括有用于加工麻花钻刀刃的细管体以及用于加工丝锥锥牙的粗管体，所述细管体与粗管体同轴设置，所述切削层成型模具包括切削下模具与切削上模具，切削下模具的上端面开设有柱状的储屑腔，储屑腔包括有插接钻屑柱体下端头的定位孔以及填充粉料的柱形腔，柱形腔内壁上设有外凸的条状螺旋凸起，所述基体生坯中间柱体外表面抵触在条状螺旋凸起上，基体芯、条状螺旋凸起与储屑腔之间形成填料间隙腔，柱形腔包括用于加工麻花钻切削层的细柱孔以及用于加工丝锥切削层的粗柱孔，定位孔横截面半径r、细柱孔横截面半径R以及粗柱孔横截面半径L的关系为：1.1r≤R≤1.3r，1.1R≤L≤1.3R,切削上模具上开设有插接钻柄柱体的限位孔；

步骤六：复合丝锥生坯烧结，将步骤五中的复合丝锥生坯摆放在碳板上输送至真空烧结炉内，真空环境为0.6MPa大气压，复合丝锥生坯在烧结炉内烧结4.5～6h，烧结炉温为1440℃～1480℃，将复合丝锥生坯烧结成复合丝锥毛坯，自然冷却，留以待用；

步骤七：一次油浸，将烧结后冷却的复合丝锥毛坯进行油浸，去除复合丝锥毛坯表面铁削、毛刺，将复合丝锥毛坯与空气隔开，留以待用；

步骤八：铣牙，将步骤七中的复合丝锥毛坯装夹在数控铣床上，按照预设数据先对钻屑柱体以及细管体表面进行加工，加工出麻花钻，再对粗管体表面进行加工，加工出丝锥锥牙，得半成品复合丝锥；

步骤九：外检，对步骤八中加工出的半成品复合丝锥进行几何精度检验，如果半成品复合丝锥精度合格，执行步骤十，反之，半成品复合丝锥报废；

步骤十：热处理，将检验合格的半成品复合丝锥放置在热处理网带上，通过热处理炉加热，热处理温度900℃，热处理时间1～3小时，然后进入油槽淬火，回火；

步骤十一：黑化，将步骤十中的半成品复合丝锥清洗干净，然后将半成品复合丝锥暴露在等离子体焰炬中，向等离子体焰炬中注入重量百分比为80％氧气和重量百分比为20％四氟化碳，等离子体焰炬内的放电装置将气体诱发成等离子态，所述等离子体焰炬内的温度为800℃，半成品复合丝锥送入等离子体焰炬内5～8小时，半成品复合丝锥表面产生一个金属氧化物层，得成品复合丝锥；

步骤十二：二次油浸、包装，将成品复合丝锥清洗油浸，包装。