专利名称：硬质合金数控刀片的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种硬质合金数控刀片的制造方法。
背景技术：
随着数控加工技术的不断发展，刀具所面临的工作环境更加复杂，如切削方式 从连续到间断、从湿式到干式，从低速到高速等，因此对刀具的性能要求也越来越高。 同时，硬质合金数控刀片是一类高技术、高附加值的硬质合金产品，也是世界先进硬质 合金企业竞争的焦点，目前国外先进的硬质合金生产企业所生产的刀片绝大部分为数控 刀片，发达国家机械加工业等已经普遍采用硬质合金数控刀片及其配套工具。硬质合金数控刀片主要应用于汽车、摩托车、大型合金加工业及机械制备业等 重型切削设备。由于大型合金锻件粗加工切削加工量大，难加工，粗加工大型钢锻件时 易打刀，效率低，刀具寿命短，是重型装备制造业的瓶颈。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种硬质合金数控刀片的制造方法，所得产 品既有很高的抗弯强度和冲击韧性，又有理想的刀具寿命，较好的解决了硬质合金刀具 粗加工大型钢锻件易打刀，效率低和刀具寿命短的问题。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案硬质合金数控刀片的制造方 法，包括以下步骤A、配料按照下列组分的质量百分比硬质相碳化钛10 15%，碳化钽6 8%,碳化铌4 6%，钴8 12%，碳化钒0.2 1%，余量为碳化钨；B、湿磨将各组分混合后采用可倾式湿磨机湿磨；C、成型通过真空搅拌干燥入蜡、滚筒造粒，自动压机压制成型；D、真空烧结真空梯度升温烧结；E、回火处理，即得到成品。作为优选，所述配料按照下列组分的质量百分比硬质相碳化钛10%，碳化钽 6%,碳化铌4%，钴8%，碳化钒0.2%，碳化钨71.8%。作为优选，所述配料按照下列组分的质量百分比硬质相碳化钛15%，碳化钽 8%,碳化铌6%，钴12%，碳化钒1%，碳化钨58%。作为优选，所述配料按照下列组分的质量百分比硬质相碳化钛12%，碳化钽 7%,碳化铌5%，钴10%，碳化钒0.8%，碳化钨65.2%。作为优选，所述湿磨步骤中湿磨时间为50 60小时，球料比5 1，湿磨介质
是无水乙醇。作为优选，所述真空烧结步骤采用300 470°C，470 1250°C，1250 1350°C 三段阶梯式升温，烧结压力为6Mpa。在300 470°C采用非常缓慢的升温，排除成型 剂；并随后升温至烧结温度，通入高压氩气进行低压烧结，保证了成型剂脱除与材料致密化与材料各组元结合充分。本发明由于采用 了上述技术方案，所得数控刀片产品既有很高的抗弯强度和冲 击韧性，又有理想的刀具寿命，在实际使用过程中，能达到高的切削加工速度，从而提 高切削加工效率，较好的解决了硬质合金刀具粗加工大型钢锻件易打刀，效率低和刀具 寿命短的问题，突破了该类加工的瓶颈。
具体实施例方式硬质合金数控刀片的制造方法，包括以下步骤A、配料按照下列组分的质量百分比硬质相碳化钛10 15%，碳化钽6 8%,碳化铌4 6%，钴8 12%，碳化钒0.2 1%，余量为碳化钨；B、湿磨将各组分混合后采用可倾式湿磨机湿磨，采用可倾式球磨机获得均 勻性良好的混合粉末，所述湿磨步骤中湿磨时间为50 60小时，球料比5 1，湿磨介 质是无水乙醇；C、成型通过真空搅拌干燥入蜡、滚筒造粒，自动压机压制成型，通过滚筒 造粒获得流动性非常好的混合料粒子；D、真空烧结真空梯度升温烧结，所述真空烧结步骤采用300 470°C， 470 1250°C，1250 1350°C三段阶梯式升温，烧结压力为6Mpa ；E、回火处理，即得到成品。实施例一所述配料按照下列组分的质量百分比硬质相碳化钛10%，碳化钽 6%,碳化铌4%，钴8%，碳化钒0.2%，碳化钨71.8%。实施例二所述配料按照下列组分的质量百分比硬质相碳化钛15%，碳化钽 8%,碳化铌6%，钴12%，碳化钒1%，碳化钨58%。实施例三所述配料按照下列组分的质量百分比硬质相碳化钛12%，碳化钽 7%,碳化铌5%，钴10%，碳化钒0.8%，碳化钨65.2%。本发明硬质合金数控刀片的制造方法所得数控刀片产品的材质性能达到密 度10.6g/cm3，硬度292HRA，横向断裂强度》600Mpa，合金碳化钨晶粒度 <0.8 μ m，孔隙度A04 BOO COO。硬质合金数控刀片具有高硬度、高强度的“双高”性能，在使用过程中表现为 高耐磨性和红硬性。具有硬度高，耐磨性好，且成本低的特点。为使产品具有高硬度、高强度的“双高”性能，通过球磨技术，即采用碳化钨 粉末粒度《0.8 μ m以下的原料进行配料，通过50 60小时的长时间球磨与真空干燥加 蜡工艺，并在之后的烧结最终温度降至1390 1470°C之间选取，获得超细颗粒碳化钨粉 末，通过添加碳化钒晶粒长大抑制剂使合金显微组织碳化钨晶粒度达到超细，获得超细 硬质合金材质。现有材质中切削钢材大多用P类POl P40系列硬质合金，该刀具材料的产品特 点是用于粗加工的P30 P40系列的抗弯强度较高，抗冲击性能好而红硬性很差，用于 精加工、半精加工的POl P20系列产品硬度高，红硬性好而抗弯强度低。专利申请号 为200910099621.9和200910099620.4所述多元P类硬质合金作为刀片材质，产品既有很 高的抗弯强度、良好的冲击韧性、又有很好的红硬性。本发明在此基础上进一步改进配方、改善混合料的制备技术以及调整低压烧结技术来获得性能更好的烧结成品。
从产品的显微组织结构方面，通过长时间滚动球磨与添加抑制剂，适当降低最 终烧结温度以控制显微组织中的固溶体颗粒大小，使得产品具有良好的抗冲击性能和较 好的红硬性。
权利要求
1.硬质合金数控刀片的制备方法，其特征在于包括以下步骤A、配料按照下列组分的质量百分比硬质相碳化钛10 15%，碳化钽6 8%， 碳化铌4 6%，钴8 12%，碳化钒0.2 1 %，余量为碳化钨；B、湿磨将各组分混合后采用可倾式湿磨机湿磨；C、成型通过真空搅拌干燥入蜡、滚筒造粒，自动压机压制成型；D、真空烧结真空梯度升温烧结；E、回火处理，即得到成品。
2.根据权利要求1所述硬质合金数控刀片的制备方法，其特征在于所述配料按照 下列组分的质量百分比硬质相碳化钛10%，碳化钽6%，碳化铌4%，钴8%，碳化钒 0.2%,碳化钨 71.8%。
3.根据权利要求1所述硬质合金数控刀片的制备方法，其特征在于所述配料按照 下列组分的质量百分比硬质相碳化钛15%，碳化钽8%，碳化铌6%，钴12%，碳化钒 1%,碳化钨58%。
4.根据权利要求1所述硬质合金数控刀片的制备方法，其特征在于所述配料按照 下列组分的质量百分比硬质相碳化钛12%，碳化钽7%，碳化铌5%，钴10%，碳化钒 0.8%,碳化钨 65.2%。
5.根据权利要求1所述硬质合金数控刀片的制备方法，其特征在于所述湿磨步骤 中湿磨时间为50 60小时，球料比5 1，湿磨介质是无水乙醇。
6.根据权利要求1所述硬质合金数控刀片的制备方法，其特征在于所述真空烧结 步骤采用300 470°C，470 1250°C，1250 1350°C三段阶梯式升温，烧结压力为 6MPa。
全文摘要
本发明公开了一种硬质合金数控刀片的制造方法，包括以下步骤配料按照下列组分的质量百分比硬质相碳化钛10～15％，碳化钽6～8％，碳化铌4～6％，钴8～12％，碳化钒0.2～1％，余量为碳化钨；湿磨将各组分混合后采用可倾式湿磨机湿磨；成型通过真空搅拌干燥入蜡、滚筒造粒，自动压机压制成型；真空烧结真空梯度升温烧结；回火处理，即得到成品。本发明由于采用了上述技术方案，所得数控刀片产品既有很高的抗弯强度和冲击韧性，又有理想的刀具寿命，在实际使用过程中，能达到高的切削加工速度，从而提高切削加工效率，较好的解决了硬质合金刀具粗加工大型钢锻件易打刀，效率低和刀具寿命短的问题，突破了该类加工的瓶颈。
文档编号B22F3/16GK102019424SQ20101050652
公开日2011年4月20日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者吴晓娜, 李继春 申请人:浙江恒成硬质合金有限公司