[發明專利]一種層狀結構的硬質合金數控刀片及其制備方法

在審

• 申請號: 201810969832.2
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109249027A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 唐小強;劉鋼;袁美和;譚文清
• 申請（專利權）人: 株洲歐科億數控精密刀具股份有限公司
• 主分類號: B22F5/00
• 分類號: B22F5/00;B22F3/10;C22C29/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任重;馮振寧

本發明涉及數控刀片領域，更具體地，涉及一種層狀結構的硬質合金數控刀片及其制備方法，層狀結構的硬質合金數控刀片包括硬質合金基體和涂層；在硬質合金基體上分布有團粒，團粒呈層狀分布。該數控刀片的制備方法如下：將團粒原材料進行配料，研磨，制粒；將硬質合金基體原材料進行配料研磨，制粒；將制作好的兩種物料顆粒在混合器中混合均勻；對混合料進行壓制，燒結，形成硬質合金基體，團粒在硬質合金基體上層狀分布；然后在硬質合金基體上涂覆CVD涂層，得數控刀片。本發明提供的層狀結構的硬質合金數控刀片強度高、韌性好，提升了數控刀片的工作性能。

技術領域

本發明涉及數控刀片領域，更具體地，涉及一種層狀結構的硬質合金數控刀片及其制備方法。

背景技術

數控刀片是現代金屬切削應用的主流產品，主要用于金屬的車削、銑削、切斷切槽、螺紋車削等。數控刀片在使用時，切屑或工件表面的一些微小硬質點，會在數控刀片表面造成機械磨損，影響其使用壽命。

在公告號為CN101787479B的中國發明專利文件中，公開了一種網狀結構硬質合金及其制備方法，由兩種基體材料分別制成團粒和料漿混合均勻后燒制而成。在硬度較低的硬質合金網狀基體上分布有一定數量的另一種高硬度硬質合金團粒。這種硬質合金主要用于制成硬質合金球齒，使用壽命有所提高，適宜在高硬度、致密性巖層中使用，但是整體的硬度和韌性提升并不明顯。

對于數控刀片來說，在加工工件時，數控刀片的刀面在切屑與高切削溫度作用下會產生磨損，影響使用性能。現有技術中，網狀結構硬質合金提高了耐磨性和使用壽命，但硬度和韌性未有明顯增長，不適合用于數控刀片領域。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對現有技術中數控刀片硬度和韌性不足的問題，提供一種層狀結構的硬質合金數控刀片。該刀片包括硬質合金基體和涂層，硬質合金基體上有層狀分布的團粒，整體硬度和韌性較好。

本發明要解決的另一技術問題是提供所述層狀結構的硬質合金數控刀片的制備方法，將兩種基體材料分別制備成物料顆粒，混合均勻后再壓制燒結制成硬質合金基體，在硬質合金基體上涂覆涂層后制成數控刀片。硬質合金團粒均勻分布在層狀結構基體上，提升了層狀結構的硬質合金數控刀片的性能。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種層狀結構的硬質合金數控刀片，包括硬質合金基體和涂層，在硬質合金基體上分布有團粒；團粒在硬質合金基體上層狀分布，團粒與硬質合金基體的重量比例為1～4:6～9；團粒和硬質合金基體的成分為均為Co和WC。

進一步地，團粒中Co的質量分數為5～6％，余量為WC，所述團粒維氏硬度為1700～1780；所述硬質合金基體中Co的質量分數為6～7％，余量為WC，所述硬質合金基體的維氏硬度為1500～1580。

本發明提供的層狀結構的硬質合金數控刀片中，團粒在硬質合金基體上層狀分布。其中團粒硬度高韌性低，硬質合金基體硬度低韌性高；兩種材料相互配合提高了數控刀片的硬度和韌性，韌性的提高也改善了數控刀片的抗沖擊性能，極大地提升了數控刀片的工作性能。

本發明還提供一種所述層狀結構的硬質合金數控刀片制備方法，包括以下步驟：

S1.按權利要求2中對團粒的成分和性能的要求，將團粒原材料進行配料，然后與成型劑混合均勻，再濕磨，過篩，制粒，得團粒粒子；

S2.按權利要求2中對硬質合金基體的成分和性能的要求，將基體原材料進行配料，然后與成型劑混合均勻，再濕磨，過篩，制粒，得基體粒子；

S3.將步驟S1制備的團粒粒子和步驟S2中制備的基體粒子混合均勻，對混合料進行壓制，燒結，得硬質合金基體；

S4.將步驟S3中制備的硬質合金基體涂覆CVD涂層，得數控刀片。