[發明專利]一種制備坡口機專用刀具的硬質合金材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811196324.1
• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN109321797A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 徐陽
• 申請（專利權）人: 中船澄西船舶修造有限公司
• 主分類號: C22C29/02
• 分類號: C22C29/02;C22C1/05;B22F5/00;C23C16/34;C23C16/36;C23C16/40;B23D79/00;B23D79/04
• 代理公司: 江陰義海知識產權代理事務所(普通合伙) 32247
• 代理人: 孫霞

本發明公開了一種制備坡口機專用刀具的硬質合金材料，由硬質合金基底和涂層構成，所述硬質合金基底由以下質量百分比的原料組成：80～85％硬質相、5～10％粘接相、3～5％抑制相、2～5％增硬相；所述硬質相由以下質量百分比的原料組成：65～71％碳化鎢，22～28％碳化鈦，3～7％硼化鎢；所述粘接相由以下質量百分比的原料組成：62～71％鈷，15～21％羥基鎳粉，10～13％錳，3～5％羥基鐵粉和1～2％鎢粉；所述抑制相由以下質量百分比的原料組成：80～87％碳酸亞乙烯酯，5～8％二氧化鈦，3～6％碳化鈮，3～6％碳化鉭，1～3％碳化鉻和0.5～2％碳化釩；所述增硬相由以下質量百分比的原料組成：51～60％碳化鋯，25～42％綠碳化硅，4～9％氧化釔和3～7％二氧化鋯；所述涂層為氮化鈦?碳氮化鈦?氧化鋁復合涂層。

技術領域

本發明涉及金屬刀具技術領域，具體涉及一種制備坡口機專用刀具的硬質合金材料及其制備方法。

背景技術

硬質合金刀具是以高硬度難熔金屬碳化物(WC、TiC等)微粉為硬質相，以鈷(Co)、鎳(Ni)、鉬(Mo)等為粘接相，在真空爐或氫氣還原爐中燒結而成的粉末冶金制品。硬質合金刀具因具有高硬度、高耐磨性和低成本等優點。硬質合金刀片允許的切削溫度高達800～1000°С，常溫硬度達89～93HRA，在540°С時為82～87HRA，具有化學穩定性好、耐熱性高，成為現代金屬切削加工刀片的重要材料。

管子開坡口作為管系制作的重要環節，目前坡口機在管系打坡口根據的工作原理為三十度角自動進刀坡口，由于進刀量無法控制，管子開坡口結束時會產生翻邊的問題，這影響了坡口的質量，影響了裝配質量。由于翻邊問題的嚴重，需要花大量的人工在打磨翻邊，也浪費人工。針對上述問題，我們設計和制作了一種管子坡口多用途刀具。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有技術中存在的缺陷，提供一種制備坡口機專用刀具的硬質合金材料，該硬質合金材料具有高硬度、高耐磨性和切削溫度高等優點。

本發明的另一目的在于提供一種制備坡口機專用刀具的硬質合金材料制備方法，該方法操作簡便，制造成本低。

本發明的另一目的在于提供一種坡口機專用刀具，使用該刀具制作的坡口表面光順，無翻邊，速度快，工作效率高，還能進行內坡口加工，加裝的水平刀頭還能進行管口端面切割，用途廣泛。

為實現上述目的，本發明的技術方案是設計一種制備坡口機專用刀具的硬質合金材料，由硬質合金基底和涂層構成，所述硬質合金基底由以下質量百分比的原料組成：80～85％硬質相、5～10％粘接相、3～5％抑制相、2～5％增硬相；所述硬質相由以下質量百分比的原料組成：65～71％碳化鎢，22～28％碳化鈦，3～7％硼化鎢；所述粘接相由以下質量百分比的原料組成：62～71％鈷，15～21％羥基鎳粉，10～13％錳，3～5％羥基鐵粉和1～2％鎢粉；所述抑制相由以下質量百分比的原料組成：80～87％碳酸亞乙烯酯，5～8％二氧化鈦，3～6％碳化鈮，3～6％碳化鉭，1～3％碳化鉻和0.5～2％碳化釩；所述增硬相由以下質量百分比的原料組成：51～60％碳化鋯，25～42％綠碳化硅，4～9％氧化釔和3～7％二氧化鋯；所述涂層為氮化鈦-碳氮化鈦-氧化鋁復合涂層。

作為優選的技術方案，所述碳化鎢的粒度為0.5～1.5μm，碳化鈦的粒度為2～3μm；鈷的粒度為1.0～1.3μm，羥基鎳粉的粒度為1.3～1.7μm；碳酸亞乙烯酯的粒度為0.5～1.5μm；碳化鋯的粒度為1.5～1.7μm；綠碳化硅的粒度為1.5～2.1μm。

一種坡口機專用刀具的硬質合金材料的制備方法，包括以下步驟：

(一)硬質合金基底的制備；

a、濕磨：分別稱取上述硬質相、粘接相、抑制相和增硬相材料，將各原料通過滾筒式球磨機進行濕磨，濕磨介質為去離子水，研磨球為氧化鋁球，氧化鋁球的粒度為15～20mm；