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一種刀具加工工藝.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510376773.4

申請日:

2015.07.01

公開號:

CN104988345A

公開日:

2015.10.21

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):C22C 1/05申請日:20150701|||公開
IPC分類號: C22C1/05; C22C19/07; C22C26/00; B22F3/14 主分類號: C22C1/05
申請人: 重慶電子工程職業學院
發明人: 葉勇; 康亮
地址: 401331重慶市沙坪壩區重慶大學城東路76號
優先權:
專利代理機構: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙)50217 代理人: 蒙捷
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510376773.4

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2017.02.22|||2015.11.18|||2015.10.21

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本技術方案應用于刀具加工領域,尤其涉及一種刀具加工工藝,先將過300-350篩目的鈦粉、過250-300篩目的錳粉和350-425篩目的鋼粉進行攪拌混合,并將所得混合物與金剛石加熱反應,最后將反應后的金剛石與鈷粉進行反應并加入0.5-1.5份的碳化鉭作為抑制劑,可降低合金性能對燒結的溫度和時間的敏感性,并改善合金的金相成分和鈷相成分,提升合金性能,此外,鈷粉對金剛石有很好的包裹效果,加上金剛石表面的鈦粉,在溫度為600℃-750℃燒結25min-40min使金屬鈷和金屬鈦能形成合金,有效提高鈷基胎體對金剛石的包裹效果,由于采用單質金屬鈷粉,有效解決各種金屬粉末混合不均勻現象,大大提高了生產過程中產品質量的穩定性。

權利要求書

權利要求書
1.  一種刀具加工工藝,其特征在于,包括以下步驟:
1)備料:碳化鉭、鈦粉、金剛石、錳粉、鋼粉,其質量份數比分別為:碳化鉭0.5-1.5份、鈷粉72-80份、金剛石6-9份、鈦粉0.3-0.5份、錳粉0.4-0.6份、鋼粉5-8份;
2)將鈦粉過300-350篩目、錳粉過250-300篩目、鋼粉過350-425篩目,并將三者進行攪拌混合;
3)將步驟2)中所述的原料和步驟1)中的金剛石放入真空加熱機中進行加熱,加熱溫度為600℃-750℃,加熱時間為25min-40min;
4)將步驟3)得到的原料與鈷粉、碳化鉭一并放入真空混料機中進行混合;
5)將步驟4)得到的材料放入模具中,經熱壓機熱壓成型,熱壓溫度為800℃-1000℃,壓力為500-600噸力;
6)刀口打磨:將步驟5)所述的成型坯料進行刀口打磨處理;
7)將步驟6)得到的坯料進行鈍化處理。

2.  根據權利要求1所述的一種刀具加工工藝,其特征在于,所述步驟4)所述的混合時間為10min-15min。

3.  根據權利要求1所述的一種刀具加工工藝,其特征在于,將步驟2)中原料放入轉速為200r/min-250r/min的攪拌機中進行攪拌,攪拌時間為10min-15min。

說明書

說明書一種刀具加工工藝
技術領域
本技術方案應用于刀具加工領域,尤其涉及一種刀具加工工藝。
背景技術
現有技術中,由于金剛石硬度很高,所以利用金剛石為基材作為刀具的有很多,大體分為:陶瓷類金剛石刀具,石材類金剛石刀具,混凝土類金剛石刀具。現有金剛石刀具主要采用多種單質金屬粉末的混合,如銅粉、鐵粉、錫粉、鎳粉、鋅粉、化鎢粉、鉻粉、鈦粉,或采用預合金粉末如銅鐵合金,銅鋅合金與單質金屬粉末的混合。混合后加入金剛石攪拌均勻,放入熱壓機內,通過高溫高壓成形,所生產的金剛石刀具由于各金屬粉末混合后難以實現充分完全混合均勻,加上混合后的金屬粉末燒結溫度范圍較窄及合金胎體對燒結溫度的均勻性要求較高,現有熱壓機很難實現讓合金刀具受熱均勻,而降低金剛石刀具局部的耐熱性和抗切削刃的磨損能力。此外由于金剛石本身不具有可焊性,而焊接是保證兩個連接物體穩定性最好的方式之一,所以傳統的刀具在一些對穩固性要求較高的場合就不太適用。
發明內容
本發明的目的是提供一種刀具加工工藝,以解決現有金剛石刀具抗磨損能力低和不可焊性的問題。
為了解決上述技術問題,本發明提供一種刀具加工工藝,包括以下步驟:
1)備料:碳化鉭、鈦粉、金剛石、錳粉、鋼粉,其質量份數比分別為:碳化鉭0.5-1.5份、鈷粉72-80份、金剛石6-9份、鈦粉0.3-0.5份、錳粉0.4-0.6份、鋼粉5-8份;
2)將鈦粉過300-350篩目、錳粉過250-300篩目、鋼粉過350-425篩目,并將三者進行攪拌混合;
3)將步驟2)中所述的原料和步驟1)中的金剛石放入真空加熱機中進行加熱,加熱溫度為600℃-750℃,加熱時間為25min-40min;
4)將步驟3)得到的原料與鈷粉、碳化鉭一并放入真空混料機中進行混合;
5)將步驟4)得到的材料放入模具中,經熱壓機熱壓成型,熱壓溫度為800℃-1000℃,壓力為500-600噸力;
6)刀口打磨:將步驟5)所述的成型坯料進行刀口打磨處理;
7)將步驟6)得到的坯料進行鈍化處理。
采用上述技術方案,通過以金剛石作為基本材料,由于鈦具有熔點高、比重小、韌性好、耐腐蝕、導熱系數低、在急冷急熱條件下應力小等特點,所以將之混合在金剛石上并經過高溫加熱是兩者融為一體,再利用將錳粉和鋼粉進行充分反應得到錳化鋼,采用的錳粉與鋼粉之間的比值在14%左右,再進行混合加熱所以得到的錳化鋼韌性好。在步驟3中將混有鈦金屬的金剛石和錳化鋼進行高溫加熱處理,使兩者融合,讓不可焊性的金剛石具有鋼的可焊性,便于工作人員在在對本刀具安裝或其他操作時,可對其進行焊接處理增強其牢固性。此外,鈷粉對金剛石有很好的包裹效果,加上金剛石表面的鈦粉,在溫度為600℃-750℃燒結25min-40min使金屬鈷和金屬鈦能形成合金,有效提高鈷基胎體對金剛石的包裹效果,由于采用單質金屬鈷粉,有效解決各種金屬粉末混合不均勻現象,另外鈷粉的燒結溫度比合金粉燒結溫度寬泛,大大提高了生產過程中產品質量的穩定性。本方案中還將碳化鉭作為抑制劑加入到合金配方中,如此可降低合金性能對燒結的溫度和時間的敏感性。其次,加入碳化鉭還可改善合金的金相成分和鈷相成分,提升合金性能,從而提高刀具的耐熱性和抗切削刃的磨損能力,最大程度的降低刀具在針對高標號、高強度物體時的磨損斷裂機率,提高破碎工作效益,降低生產成本。
進一步,為了保證步驟4)中的原料的反應達到最佳狀態,所述步驟4)的混合時間為10min-15min。
進一步,為了使鈦粉、錳粉和鋼粉進行均勻攪拌,將步驟2)中原料放入轉速為200r/min-250r/min的攪拌機中進行攪拌,攪拌時間為10min-15min。
具體實施方式
實施例1
本發明提供一種刀具加工工藝,包括以下步驟:
1)備料:碳化鉭、鈦粉、金剛石、錳粉、鋼粉,其質量份數比分別為:碳化鉭1.0份、鈷粉75份、金剛石7份、鈦粉0.4份、錳粉10份、鋼粉7份;
2)將鈦粉過300篩目、過錳粉250篩目、鋼粉過350篩目,并將三者一同放入攪拌機中進行攪拌混合,攪拌速度為200r/min,攪拌時間為12min;
3)將步驟2)中所述的原料和金剛石放入真空加熱機中進行加熱,加熱溫度為650℃,加熱時間為30min;
4)將步驟3)得到的原料與鈷粉、碳化鉭一并放入真空混料機中進行混合;為了保證經步驟3)加工后的金剛石和鈷粉的反應達到最佳狀態,將其的混合時間設定為13min。
5)準備壓力為550噸力、溫度為800℃的熱壓機的熱壓機,將步驟4)得到的材料放入模具中,經熱壓機熱壓成型,得到成型坯料;
6)刀口打磨:將步驟5)所述的成型坯料進行刀口打磨處理;
7)將步驟6)得到的坯料進行鈍化處理。
實施例2
本發明提供一種刀具加工工藝,包括以下步驟:
1)備料:碳化鉭、鈦粉、金剛石、錳粉、鋼粉,其質量份數比分別為:碳化鉭1.2份、鈷粉76份、金剛石7份、鈦粉0.4份、錳粉8份、鋼粉7份;
2)將鈦粉過350篩目、過錳粉300篩目、鋼粉過425篩目,并將三者一同放入攪拌機中進行攪拌混合,攪拌速度為200r/min,攪拌時間為12min;
3)將步驟2)中所述的原料和金剛石放入真空加熱機中進行加熱,加熱溫度為700℃,加熱時間為32min;
4)將步驟3)得到的原料與鈷粉、碳化鉭一并放入真空混料機中進行混合;為了保證經步驟3)加工后的金剛石和鈷粉的反應達到最佳狀態,將其的混合時間設定為15min。
5)準備壓力為560噸力、溫度為900℃的熱壓機的熱壓機,將步驟4)得到的材料放入模具中,經熱壓機熱壓成型,得到成型坯料;
6)刀口打磨:將步驟5)所述的成型坯料進行刀口打磨處理;
7)將步驟6)得到的坯料進行鈍化處理。
本技術方案通過選取普通工藝制成的刀具和采用本工藝制成的刀具進行多次檢驗,檢驗結果如表一、表二,表一為實施例1是檢驗數據,表二為實施例2的檢驗數據:
表一
 本工藝制成的刀具普通工藝制成的刀具可焊性(%)50-701-5抗彎折度(N/mm2)569-592543-569硬度(moh’s)9.0-9.39.2-9.6熱膨脹系數(X10)13-1626-29吸水率(%)0.01-0.0120.026-0.31耐酸性(1%H2S04)0.06-0.080.011-0.016耐堿性(1%NaOH)0.02-0.030.05-0.08韌度(N/mm^(2/3))23-2616-22
表二:
 本工藝制成的刀具普通工藝制成的刀具可焊性(%)48-712-5抗彎折度(N/mm2)572-598543-569硬度(moh’s)9.2-9.59.2-9.6熱膨脹系數(X10)11-1526-29吸水率(%)0.012-0.0150.026-0.31耐酸性(1%H2S04)0.07-0.090.011-0.016耐堿性(1%NaOH)0.02-0.030.05-0.08韌度(N/mm^(2/3))23-2616-22
通過表一、表二可以看出采用本工藝制成的刀具的韌性和抗彎折度都遠遠大于普通工藝制成的刀具,韌性越好,則發生脆性斷裂的可能性越小,即使在較大外力的沖擊下,其斷裂或彎曲的可能性也會遠遠小于普通工藝制成的刀具。其次,本工藝制成的刀具的可焊性也遠遠大于普通工藝制成的刀具,并將傳統金剛石的不可焊性加工成可焊性,如此當工作人員在對本刀具安裝或其他操作時,可對其進行焊接處理以增強其牢固性。
以上所述的僅是本發明的優選實施方式,應當指出,對于本領域的技術人員來說,在不脫離本發明結構的前提下,還可以作出若干變形和改進,這些也應該 視為本發明的保護范圍,這些都不會影響本發明實施的效果和專利的實用性。

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