[发明专利]一种高耐磨性刀具及其制备方法

说明书

本发明具体公开一种高耐磨性刀具及其制备方法，其中高耐磨性刀具包括刀体和润滑涂层，所述刀体为硬质合金刀具；所述润滑涂层采用高压喷涂方法涂覆于所述刀体表面；其中，所述刀体表面具有微织构。本发明在刀具表面进行石墨烯胶黏润滑涂层处理，润滑涂层可有效降低硬质合金的摩擦系数，起到抗磨减损的作用，进而提高硬质合金工件的使用寿命，本发明刀具可广泛应用于干切削和难加工材料的切削加工，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及刀具表面处理技术领域，具体涉及一种高耐磨性刀具及其制备方法。

背景技术

硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。

硬质合金广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，硬质合金铣刀是机械加工中最常用到的刃具，硬质合金铣刀在与工件的高速旋转摩擦的加工过程中，会产生大量的热量，这样对硬质合金铣刀本身会造成一定的损耗，为了提高硬质合金铣刀的耐磨性能，延长硬质合金铣刀的使用寿命，当硬质合金铣刀在完成制造后，会对铣刀进行一系列的表面处理工艺，以提高硬质合金铣刀的耐磨性能、切削能力及使用寿命。

中国专利2019100497178公开了一种硬质合金表面处理工艺，其利用合成液与硬质合金表面的部分杂质进行反应，然后再对硬质合金表面进行打磨抛光，进而提高硬质合金的合格率，但是这种表面处理工艺难以提高硬质合金工件的耐磨性能。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高耐磨性刀具及其制备方法，能够明显提高硬质合金工件的耐磨性能。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是，一种高耐磨性刀具，包括，

刀体，所述刀体为硬质合金刀具；

润滑涂层，所述润滑涂层采用高压喷涂方法涂覆于所述刀体表面；

其中，所述刀体表面具有微织构。

优选的，所述微织构位于所述刀体的前刀面和后刀面。

优选的，所述微织构呈十字网格状，所述微织构的织构槽宽为30～60μm，深度为30～60μm，间距为50～200μm。

优选的，所述润滑涂层为纳米石墨烯和耐磨胶的混合体，所述纳米石墨烯以重量百分比为40～65%的量存在。

优选的，所述刀体包括基体和耐磨涂层，所述基体材料为硬质合金，所述耐磨涂层为TiN涂层或TiCN涂层。

本发明还公开了一种高耐磨性刀具的制备方法，包括，

制备润滑涂层，将石墨烯溶液、稀释剂、乙醇按照1:1～3:2～4的体积比进行混合，超声搅拌，制备石墨烯胶黏润滑涂层溶液；

刀具前处理，将刀具依次放在酒精和丙酮溶液中超声清洗、干燥；

加工微织构，采用激光加工技术在干燥后刀具的前刀面和后刀面加工出织构槽宽为30～60μm，深度为30～60μm，间距为50～200μm，呈十字网格状的微织构；

喷涂，采用高压喷涂方式将润滑涂层溶液涂覆在刀具表面，干燥后得到本发明的高耐磨性刀具。

优选的，所述石墨烯溶液，按质量分数计，包括40～70%的石墨烯粉体、20～50%的有机黏结剂、4～6%的分散剂和4～6%的固化剂。

优选的，所述激光加工技术，激光加工功率为20～50W，扫描速度为1～100mm/s，频率为5～20kHz。