[发明专利]用于大进给铣削刀的硬质合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于大进给铣削刀的硬质合金及其制备方法，用于大进给铣削刀的硬质合金的组分及各组分质量百分比如下：8.0～12.5％的Co粉；1～9％的TaC粉和/或NbC粉；0～9％的TiC粉；0～0.6％的晶粒长大抑制剂；余量为费氏粒度0.6～1.0μm的WC粉，总计100％。它实现了高温硬度与高导热性能以及高韧性的良好匹配，提高了大进给铣刀的综合性能以及抗热冲击和抗热塑变形的能力。

技术领域

本发明涉及一种用于大进给铣削刀的硬质合金及其制备方法。

背景技术

目前，大幅提高粗铣加工中每齿进给，这一加工方式被称作快进给铣削(FF)或大进给铣削(HFM)，于2010年左右开始应用至工业领域。大进给铣刀使得每齿进给大幅度提高，例如，在低合金钢的面铣加工中，最大每齿进给值为0.2mm；然而在大进给加工中，通常能实现2mm的最大每齿进给，从而帮助用户大幅缩短了模具生产制造时间，模具工业成为最早采用HFM大进给铣削方式进行生产实践的领域之一。随着中国人力成本日益增加，大进给铣刀迅速渗透进了众多工业领域。大进给铣刀作为高效加工技术不再局限于服务模具工业，开始以通用的被首肯的高生产率加工方式被投放于各金属切削领域。尽管钢及铸铁材料是大进给铣削的主要消耗材料，然而不锈钢、钛合金甚至高温合金、超级合金也同样被成功地加工。这反过来又对大进给铣刀的材料及其制备工艺提出了更高要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种用于大进给铣削刀的硬质合金，它实现了高温硬度与高导热性能以及高韧性的良好匹配，提高了大进给铣刀的综合性能以及抗热冲击和抗热塑变形的能力。

解决本发明的技术问题的技术方案是：一种用于大进给铣削刀的硬质合金，它的组分及各组分质量百分比如下：

8.0～12.5％的Co粉；

1～9％的TaC粉和/或NbC粉；

0～9％的TiC粉；

0～0.6％的晶粒长大抑制剂；

余量为费氏粒度0.6～1.0μm的WC粉，总计100％。

进一步，所述晶粒长大抑制剂为Cr₃C₂+VC复合碳化物。

本发明还提供了一种用于大进给铣削刀的硬质合金的制备方法，方法的步骤中含有：

依次进行配料、湿磨、喷雾干燥、压制成型和烧结；其中，湿磨过程中，球料质量比为(3～5)：1，液固比为300～500ml/Kg，球磨时间为72～96h；压力烧结过程中，烧结温度为1410～1450℃。

进一步，所述烧结为多气氛压力烧结。

采用了上述技术方案后，大进给铣刀有其独特的使用要求：1)通用性要好，要能适用于铸铁、钢件、不锈钢乃至高温合金等多种材料；2)刀片切削时进给大，要耐冲击；3)切削速度快，切削热高，切削温度容易迅速升温，要求刀片散热快；4)工件表面光洁度要求高，要接近于精加工表面，无需再进行研磨加工，因此刀片切削刃要足够锋利，而且刀片与工件之间的摩擦系数尽可能小，不同的刀刃之间尺寸波动足够小。本发明针对大进给铣刀的使用要求，研究开发出一种专用于制备大进给铣削刀的硬质合金，它实现了高温硬度与高导热性能以及高韧性的良好匹配，提高了大进给铣刀的综合性能以及抗热冲击和抗热塑变形的能力。在配料时选用费氏粒度0.6～1.0μm的WC粉，添加0～0.6％的晶粒长大抑制剂，通过材料微观结构超细化，即晶粒超细化，从而提高材料的强韧性，并添加TaC、NbC等碳化物，从而提高材料的红硬性以及热冲击性能。

具体实施方式