[發(fā)明專利]一種重載加工用數(shù)控刀片及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810947927.4
• 申請(qǐng)日: 2018-08-22
• 公開（公告）號(hào): CN109097654B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐小強(qiáng);劉鋼;袁美和;譚文清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株洲歐科億數(shù)控精密刀具股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C29/02
• 分類號(hào): C22C29/02;B22F1/00;B22F3/02;B22F3/10;B22F3/24;B22F5/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 任重;馮振寧

本發(fā)明涉及數(shù)控刀片領(lǐng)域，具體涉及一種重載加工用數(shù)控刀片及其制備方法，數(shù)控刀片包括硬質(zhì)合金基體和涂層，硬質(zhì)合金基體上脫β層厚度為1~5μm；硬質(zhì)合金基體由Co、TNC8、TiCN、（TI、W）C和WC組成。該數(shù)控刀片制備方法如下：分別稱取Co、TNC8、TiCN、（TI、W）C和WC；將準(zhǔn)備好的Co、TNC8、TiCN、（TI、W）C和WC與成型劑混合均勻后一起放入球磨機(jī)進(jìn)行球磨，將球磨結(jié)束后的混合物進(jìn)行制粒、壓制和燒結(jié)，制得硬質(zhì)合金基體；在制備好的硬質(zhì)合金基體表面涂覆CVD涂層，再進(jìn)行噴砂處理，得重載加工用數(shù)控刀片。本發(fā)明制備的數(shù)控刀片達(dá)到了耐磨性和抗沖擊性能較好，能滿足重載加工的需要。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)控刀片領(lǐng)域，更具體地，涉及一種重載加工用數(shù)控刀片及其制備方法。

背景技術(shù)

數(shù)控刀片是可轉(zhuǎn)位車削刀片的總稱，主要應(yīng)用在金屬的車削、銑削、切斷切槽、螺紋車削等領(lǐng)域。在機(jī)械加工過程中，數(shù)控刀片要適應(yīng)加工零件品種多，批量小的要求，必須具有很高的高溫硬度和耐磨性，必要的抗彎強(qiáng)度，沖擊韌性和化學(xué)惰性，且不易變形。

現(xiàn)有技術(shù)中，提高硬質(zhì)合金韌性主要采用下列三種方法：采用超細(xì)C晶粒，增大WC粒度，提高粘結(jié)相含量。這些工藝對(duì)原材料的要求較高，提高了生產(chǎn)的成本。而且對(duì)數(shù)控刀片而言，材料硬度越高，其韌性就越低，材料的韌性和硬度很難兼顧。在進(jìn)行重載加工時(shí)，對(duì)數(shù)控刀片的選擇要求更高，要具有耐磨損，抗沖擊，韌性好的特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中重載加工用的數(shù)控刀片耐磨性、韌性和抗沖擊性能的不足，提供一種重載加工用數(shù)控刀片，包括硬質(zhì)合金基體和涂層。該刀片韌性和硬度兼顧，同時(shí)具有良好的耐磨性和抗沖擊性能，能夠滿足重載加工的需求。

本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供所述重載加工用數(shù)控刀片的制備方法，采用Co、TNC8、TiCN、(TI、W)C和WC作為硬質(zhì)合金基體的原材料，控制原材料中的C/W比，降低硬質(zhì)合金基體中碳含量，優(yōu)化晶體結(jié)構(gòu)，達(dá)到提升刀片工作性能的目的。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種重載加工用數(shù)控刀片，包括硬質(zhì)合金基體和涂層，硬質(zhì)合金基體上脫β層厚度為1～5μm。

進(jìn)一步地，硬質(zhì)合金基體由Co、TNC8、TiCN、(TI、W)C和WC組成,Co、TNC8、TiCN、(TI、W)C和WC的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為8:3.8:0.9:4.4:83，硬質(zhì)合金基體磁飽和為80～85％。

本發(fā)明通過選用磁飽和較低的硬質(zhì)合金基體，促使WC在溶解析出后呈現(xiàn)不一樣的生長，使得WC尖角及邊界具有更小應(yīng)力，不容易產(chǎn)生應(yīng)力相對(duì)集中，在重力切削過程中，各晶界之間不容易產(chǎn)生相對(duì)滑移。同時(shí)，較低的磁飽和能降低硬質(zhì)合金基體上的脫β層厚度，防止脫β層厚度過高影響切削性能。硬質(zhì)合金基體上的脫β層使得基體在涂層過程中能緩沖涂層產(chǎn)生的應(yīng)力，以及防止涂層裂紋向基體內(nèi)部的擴(kuò)張。通過增加硬質(zhì)合金基體中的Co含量，提升了硬質(zhì)合金基體的韌性。該設(shè)計(jì)既提高了刀片本身的韌性，也適當(dāng)提高了刀片的耐磨性能。

本發(fā)明還提供一種所述重載加工用數(shù)控刀片的制備方法，包括以下步驟：

S1.分別稱取Co、TNC8、TiCN、(TI、W)C和WC；

S2.將步驟S1中準(zhǔn)備好的的Co、TNC8、TiCN、(TI、W)C和WC與成型劑混合均勻，進(jìn)行球磨；

S3.將步驟S2制備的混合物進(jìn)行制粒、壓制和燒結(jié)，制得硬質(zhì)合金基體；

S4.將步驟S3制備的硬質(zhì)合金基體涂覆CVD涂層，再進(jìn)行噴砂處理。得重載加工用數(shù)控刀片。

進(jìn)一步地，步驟S1中所稱取的Co、TNC8、TiCN、(TI、W)C和WC的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為8:3.8:0.8:4.4:83。