[發明專利]帶有復合涂層的熱脹刀柄及其制備方法

在審

• 申請號: 201811380448.5
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109338282A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 劉旭
• 申請（專利權）人: 劉旭
• 主分類號: C23C8/50
• 分類號: C23C8/50;C23C8/10
• 代理公司: 臺州市中唯專利事務所(普通合伙) 33215
• 代理人: 許玲愛

本發明公開了帶有復合涂層的熱脹刀柄及其制備方法，包括有刀柄本體，刀柄本體具有內孔，所述的刀柄本體金屬表面以及內孔金屬表面覆蓋有一復合涂層，所述的復合涂層是將刀柄本體通過氮化工藝在金屬表面形成一層品質優良的致密的化合物層，該化合物完全由ε氮化鐵組成。該化合物層能夠高效地提高金屬表面的硬度、致密性、從而使金屬表面擁有良好的耐腐蝕性、抗氧化性、耐磨性能。能夠使得熱脹刀柄使用加熱后內孔不出現積碳或者微小積碳，不會造成刀柄過度加熱，使熱脹刀柄達到更長的使用壽命。

技術領域

本發明涉及一種熱脹刀柄，具體為刀柄表面及內孔氮化、氧化形成復合涂層的熱脹刀柄及其制備方法。

背景技術

熱脹刀柄的作用是通過電磁感應加熱器迅速加熱刀柄溫度到300-400℃使材料熱膨脹的熱變形量和夾持的鎢鋼合金棒材、高速鋼刀具及合金刀具熱變形量之間的公差值來裝夾刀具。國外及國內熱脹刀柄材料大多是合金材料H13美國牌號、SKD61日本牌號、4Cr5MoSi V1中國牌號，金屬表面在刀柄使用中不能防銹、不能抗積碳。最主要原因是經常加熱，導致刀柄外表和內孔出現大量積碳，內孔出現積碳內孔直徑變小，內孔出現少量積碳還能通過提高加熱溫度使刀柄材料達到最大的熱變形量來裝取刀具。當內孔出現大量積碳則很難再靠熱膨脹的熱變形量系數來成功裝取刀具，即使提高加熱溫度也是無效的。況且，加熱到熱脹刀柄材料熱疲勞度的安全線以上，熱脹刀柄材料熱疲勞度失效，使熱脹刀柄材料的熱裂縫迅速擴大，使刀柄出現變形，不能收縮刀柄直接報廢。

發明內容

針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種帶有復合涂層的熱脹刀柄及其制備方法，刀柄在使用過程中能夠防銹、抗積碳，進而提高使用壽命。

上述目的通過如下技術方案實現：

帶有復合涂層的熱脹刀柄，包括有刀柄本體，刀柄本體具有內孔，其特征在于：所述的刀柄本體金屬表面以及內孔金屬表面覆蓋有一復合涂層，所述的復合涂層是將刀柄本體通過氮化工藝在金屬表面形成一層品質優良的致密的化合物層，該化合物完全由ε氮化鐵組成。

一種制備上述帶有復合涂層的熱脹刀柄的方法，其特征在于：通過如下步驟實現制備：

清洗：先清洗干凈刀柄本體表面以及內孔；

預熱：將洗凈的刀柄本體放入預熱爐，預熱爐中加溫到350-400℃， 烤干刀柄本體表面水分后獲得預熱好的刀柄本體；

氮化：將預熱好的刀柄本體放入氮化爐，預熱氮化爐后將氮化爐溫度增加到500-600℃ 工作溫度，刀柄本體在氮化原料鹽浴液體里發生反應，在金屬表面形成一層品質優良的致密的化合物層，該化合物完全由ε氮化鐵組成；

氧化：將氮化后的刀柄本體放入氧化爐內，氧化爐加熱到350-400℃， 能徹底分解產品氮化爐帶出來的氰根以達到環保要求，同時在產品表面形成黑色氧化膜；

第二次清洗：把已經氮化、氧化完成的成品放入清洗槽，清洗干凈成品，精洗成品表面使得表面光滑美觀；

干燥、整理：成品干燥后整理包裝獲得合格產品。

上述的氮化原料為NaOH基礎鹽形成的鹽浴液體。

本發明通過很多次試驗對熱脹刀柄做上述步驟的氮化工藝，最后的結論是能提高熱脹刀柄幾倍以上的壽命，特別針對小徑內孔，熱脹刀柄使用加熱后內孔不出現積碳或者微小積碳，不會造成刀柄過度加熱，使熱脹刀柄達到更長的使用壽命。

相比現有技術中熱脹刀柄金屬表面帶復合涂層后的有益效果：