[發明專利]一種淬火鋼聚晶刀片合成工藝

有效

• 申請號: 202010556879.3
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111644627B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 周磊;張志遠;韓建黨;何程成
• 申請（專利權）人: 鄭州銳力超硬材料有限公司
• 主分類號: B22F5/00
• 分類號: B22F5/00;C22C29/16;B22F1/12
• 代理公司: 鄭州裕晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41142
• 代理人: 王瑞

本發明公開了一種淬火鋼聚晶刀片合成工藝，包括淬火鋼聚晶刀片的制備原料，所述淬火鋼聚晶刀片的制備原料由CBN微粉和結合劑組成，所述CBN微粉在淬火鋼聚晶刀片的制備原料中所占的質量份為50?70，所述結合劑在淬火鋼聚晶刀片的制備原料中所占的質量份為30?40，所述結合劑是由鈷、三氧化二鋁和銅組成，所述結合劑中鈷、三氧化二鋁和銅的質量份為60?85、10?35、2?13，該淬火鋼聚晶刀片合成工藝采用細顆粒CBN微粉以及兼具金屬及陶瓷復合物結合劑，提高了結合劑與CBN微粒的浸潤性，促進了CBN微粒之間形成致密結合并保持微觀組織均勻，提高了聚晶刀片的抗沖擊性能和耐磨性能，從而使聚晶刀片得使用壽命大幅度的提高。

技術領域

本發明涉及聚晶刀片技術領域，具體為一種淬火鋼聚晶刀片合成工藝。

背景技術

隨著消費者環保意識的不斷增強，以及全球范圍內更加嚴格的汽車排放標準的實施，汽車發動機行業的革新層出不窮，新材料帶來的好處已經突顯，用于新材料加工的刀具技術也在不斷發展。聚晶立方氮化硼（PCBN）于上世紀由美國GE公司首先研制成功，由于PCBN材料具有高的硬度和耐磨性、很高的熱穩定性和高溫硬度、優良的化學穩定性以及較好的導熱性和較低的摩擦系數，因此PCBN刀具自問世之初就受到工業發達國家的重視，特別在汽車發動機零部件的加工中，應用范圍越來越廣，幾乎涵蓋了所有零件的加工。

目前CBN磨料的制備技術已趨于成熟，最近幾年CBN刀具的研究也取得了較大的成績，針對灰鑄鐵以及耐磨合金鑄鐵都已經有較成熟的立方氮化硼刀具生產應用，但在淬火鋼材料和軸承鋼材料的加工領域，目前還沒針對高硬度高耐磨淬火鋼材料加工刀具的深入研究，大多加工廠還是沿用加工傳統灰鑄鐵的刀具加工，普通的焊接式刀具不僅成本高且質量不穩定。隨著淬火鋼材料的廣泛應用，客戶對刀具的要求也越來越高，截止目前還沒針對該材料的加工專用刀具。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有的缺陷，提供一種淬火鋼聚晶刀片合成工藝，所生產的CBN刀片產品具有很好的抗沖擊性能和高耐磨性，以及高耐熱性，使用壽命長、質量穩定且成本控制合理，可以有效解決背景技術中的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種淬火鋼聚晶刀片合成工藝，包括淬火鋼聚晶刀片的制備原料，所述淬火鋼聚晶刀片的制備原料由CBN微粉和結合劑組成，所述CBN微粉在淬火鋼聚晶刀片的制備原料中所占的質量份為50-70，所述結合劑在淬火鋼聚晶刀片的制備原料中所占的質量份為30-40，所述結合劑是由鈷、三氧化二鋁和銅組成，所述結合劑中鈷、三氧化二鋁和銅的質量份為60-85、10-35、2-13，所述淬火鋼聚晶刀片按以下的步驟制備：

步驟一：利用球磨機對適量的CBN微粉和結合劑進行球磨；

步驟二：稱取步驟一中得到的質量份為50-70的CBN微粉，稱取步驟一中得到的質量份為30-40的結合劑；

步驟三：將步驟二中得到的CBN微粉用氫氟酸進行酸洗處理2-3小時，將酸洗過的CBN微粉離心分離，先水洗再用無水乙醇清洗，然后高溫高真空真空干燥；

步驟四：將步驟三中得到的質量份為50-70的CBN微粉和步驟二中得到的質量份為30-40的結合劑按比例通過三維混料機混合，得到PCBN微粉；

步驟五：將步驟四中得到的PCBN微粉進行真空凈化處理或高溫還原處理后冷壓，得到合金塊；

步驟六：將步驟五中得到的合金塊依次進行干燥燒結處理，得到PCBN刀具材料；

步驟七：將步驟六中得到的PCBN刀具材料經過加工制作成所需要的淬火鋼聚晶刀片。

作為本發明的一種優選技術方案，所述CBN微粉的粒度為0.1-2微米。

作為本發明的一種優選技術方案，所述鈷、三氧化二鋁和銅均為粉末狀。