[發明專利]一種高性能超細晶硬質合金新材料分條分切刀

有效

• 申請號: 201410161479.7
• 申請日: 2014-04-21
• 公開（公告）號: CN103898388A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 張增明;杭文;張增貴;謝敏;施亞玲
• 申請（專利權）人: 馬鞍山市恒永利機械科技有限公司
• 主分類號: C22C29/08
• 分類號: C22C29/08;B22F5/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發明涉及硬質合金刀具技術領域，更具體地說，涉及一種高性能超細晶硬質合金新材料分條分切刀，適合用于鋰電行業、金屬薄膜、印刷包裝業機床數控剪切刀具。

背景技術

新世紀以來，隨著我國制造業的快速發展，國產數控設備與流水線開始大量進入各個領域，一個尖銳的矛盾很快浮出水面——先進的設備，配不到先進的國產機械刀具，不得不配洋刀。國際模具及五金塑膠產業供應商協會秘書長羅百輝表示，優質硬質合金切削刀具在我國已經成為加工企業所需的主力刀具，被廣泛地應用在汽車及零部件生產、模具制造、航空航天等重工業領域，但我國刀具企業卻盲目地、大量地生產高速鋼刀以及一些低檔標準刀具，完全沒有考慮到市場飽和度和企業所需，最終把具有高附加值、高科技含量的中高端刀具市場拱手讓給國外企業。在發達國家，目前硬質合金刀具已占刀具的主導地位，比重達70%，而高速鋼刀具正以每年1%～2%的速度縮減，所占比例已降至30%以下。而在我國，有資料顯示，國內刀具目前的年銷售額大約為145億元，其中優質硬質合金刀具所占的比重不足25%，但國內制造業所需的優質硬質合金刀具已經占到刀具市場的50%以上，這種盲目生產已經嚴重滿足不了國內制造業對優質硬質合金刀具日益增長的需求，從而形成了中高端市場的真空狀態，最終被國外企業所占據。除中高端市場空白，我國刀具制造企業還普遍存在產品附加值低，傳統的加工方式與個性化的市場需求相脫節，原材料熱處理技術水平低，資源浪費等問題。

我國鋰電行業近幾年雖然有突飛猛進的發展，但普遍存在質量差而成本高的問題。除了材料質量外，使用各種鋼件刀具產生的切口質量和給后續帶來的質量問題，也是導致整體行業質量低下的重要因素。生產效率低、產品質量差、利潤薄，未來給行業帶來生存和發展危機。由此，鋰電行業及有色薄膜分切的許多廠家試圖改變現狀，紛紛進口國外分切刀具，有些進口刀具和原有國產設備不配套，同時后期修刀極其困難，而且價格昂貴，一些廠家也不得不放棄進口刀具，繼續使用高速鋼刀具。

近幾年來，國內一些刀具廠家也曾試圖開發硬質合金鎢鋼，但因缺乏技術和關鍵專業人員，目前只能開發生產普通的硬質合金刀具，由于刃口質量要求高，加工難度大，普通硬質合金晶粒度難于滿足分切刀刃加工要求，無法制作優質的超細晶硬質合金材料刀具。

關于超細晶硬質合金材料刀具，尤其是選用超細晶粒硬質碳化物WC和粘結金屬Co粉制造的刀具，其關鍵的技術難點在于以下幾方面：（1）由于配料的不合理性，導致配料組分的分散不良帶來的孔隙和Co相分布不均問題，從而無法制取優質混合料；（2）在壓制成坯之前進行的布料工序不合理，現有的布料過程一般采用靜止搟壓法，即將混合料倒入刀具成型槽內，用鋼尺對刀具成型槽內的混合料進行往返搟壓，從而達到抹平的效果，但是這種靜止搟壓會造成布料不均勻，從而產生壓坯密度差，無法保證刀坯在燒結后各點的高度差在0.2～0.5mm之間，導致最終產品產生隱裂紋和分層?；谏鲜鰡栴}，導致現有技術中的超細晶硬質合金材料刀具綜合性能較差。

通過專利檢索，關于粉末冶金刀具現有技術中已經相關技術方案公開，如中國專利申請號：201310550868.4，申請日：2013-11-09，發明創造名稱為：一種高硬度超耐磨粉末冶金刀具及其制備方法，該申請案涉及一種高硬度超耐磨粉末冶金刀具，由下列重量份的原料制成：氮化硼70-72、硼1-2、鋁3-4、金剛石粉9-12、鐵20-21、鈷1-2、鎢4-5、石墨烯1-2、Ta₂O₅1-2、Mn₂O₃2-3、硫化鈣1-2、硬酸酸鋅2-3、分散相2-3；所述分散相由下列重量份的原料制成：鐵粉30-40、硫酸鉛1-2、氯化鐵1-2、鉀長石粉2-3、陽起石5-6、硫酸鎂2-3、納米二氧化硅1-2、N660炭黑2-3、甲基三乙氧基硅烷1-2；制備方法是將鐵粉、硫酸鉛、氯化鐵、鉀長石粉、陽起石、硫酸鎂混合，研磨成200-300目粉末，然后加入甲基三乙氧基硅烷混合均勻，在10-15Mpa下壓制成坯料，然后，送入920-950℃下煅燒3-4小時，冷卻后，粉碎成300-400目粉末，與其它剩余成分混合，加熱至60-70℃，在1200-1500轉/分下攪拌1-2小時，即得。該申請案中的配料不盡合理，無法保證Co相分布不均問題。

發明內容

1.發明要解決的技術問題