一种机械加工刀具的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机械加工刀具的制备方法，属于机械技术领域。
【背景技术】
[0002]中国专利201210061142.X “一种氮化硅基陶瓷刀具材料及其制备方法”、201010590272.3 “超细WC颗粒增韧补强TiB2基复合陶瓷刀具材料及其制备方法”和200810031010.6 “含硼的碳氮化钛基金属陶瓷刀具材料及其制备工艺”专利都是通过在基体材料中添加其它材料或元素制备获得粉料，然后进行热压烧结获得刀具。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种机械加工刀具的制备方法，能够克服以上所述缺陷。
[0004]为解决以上技术问题，本发明提供如下技术方案:一种机械加工刀具的制备方法，其具体步骤如下:
(1)将硬质合金类粉末碳化钨与Co进行电熔烧结，然后利用破碎法获得的粉末粒度为30 μ m，将干燥粉末送入等离子喷涂设备；
(2)对厚度Icm模版铜基表面进行光滑处理(Ra( lMm)，然后利用干燥空气对模版表面进行洁净处理；
(3)启动喷涂系统和机械手进行等离子喷涂，工艺参数为:主气为Ar和N2，氩气的气流量为120L/min，氮气的气流量为40L/min ;工作电流为450A，工作电压为180V ;送粉器送粉气体为Ar，气体流量为60L/min ;喷嘴距离基体距离为12cm，喷嘴的移动速度为0.03m/s，按照模版一定方向一次完成所需厚度等离子喷涂；得到的喷涂刀具厚度为60mm，孔隙率可达4%、孔径4Mm的刀具；
(4)对喷涂有刀具材料的模版进行自然冷却，由于两者的热膨胀系数差异，导致刀具材料与模版自动分离，获得刀具母体；
(5)对刀具母体进行表面涂层涂覆，利用PVD形成AlTiN涂层，然后进行表面加工，通过切割、抛光和打磨获得刀具；得到刀具的硬度HRC70、破坏韧性9MPa*m°_5。
[0005]本发明涉及的这种机械加工刀具的制备方法，利用热喷涂技术制备的刀具，可以通过调节材料配方和喷涂工艺参数来控制微孔形状、孔径、分布状态(均匀分布和梯度分布)和孔隙率，从而可以让刀具在使用过程中具有吸附冷却润滑液的能力，提高刀具冷却润滑能力，保证自刃性，提高刀具寿命和速度。
【具体实施方式】
[0006]一种机械加工刀具的制备方法，其具体步骤如下:
(1)将硬质合金类粉末碳化钨与Co进行电熔烧结，然后利用破碎法获得的粉末粒度为30 μ m，将干燥粉末送入等离子喷涂设备；
(2)对厚度Icm模版铜基表面进行光滑处理(Ra( lMm)，然后利用干燥空气对模版表面进行洁净处理；
(3)启动喷涂系统和机械手进行等离子喷涂，工艺参数为:主气为Ar和N2，氩气的气流量为120L/min，氮气的气流量为40L/min ;工作电流为450A，工作电压为180V ;送粉器送粉气体为Ar，气体流量为60L/min ;喷嘴距离基体距离为12cm，喷嘴的移动速度为
0.03m/s，按照模版一定方向一次完成所需厚度等离子喷涂；得到的喷涂刀具厚度为60mm，孔隙率可达4%、孔径4Mm的刀具；
(4)对喷涂有刀具材料的模版进行自然冷却，由于两者的热膨胀系数差异，导致刀具材料与模版自动分离，获得刀具母体；
(5)对刀具母体进行表面涂层涂覆，利用PVD形成AlTiN涂层，然后进行表面加工，通过切割、抛光和打磨获得刀具；本实施例制备得到刀具的硬度HRC70、破坏韧性9MPa.m°_5。
[0007]本发明涉及的这种机械加工刀具的制备方法，利用热喷涂技术制备的刀具，可以通过调节材料配方和喷涂工艺参数来控制微孔形状、孔径、分布状态(均匀分布和梯度分布)和孔隙率，从而可以让刀具在使用过程中具有吸附冷却润滑液的能力，提高刀具冷却润滑能力，保证自刃性，提高刀具寿命和速度。
[0008]本发明所述的【具体实施方式】并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种机械加工刀具的制备方法，其特征在于:其具体步骤如下: (1)将硬质合金类粉末碳化钨与Co进行电熔烧结，然后利用破碎法获得的粉末粒度为.30 μ m，将干燥粉末送入等离子喷涂设备； (2)对厚度Icm模版铜基表面进行光滑处理(Ra( lMm)，然后利用干燥空气对模版表面进行洁净处理； (3)启动喷涂系统和机械手进行等离子喷涂，工艺参数为:主气为Ar和N2，氩气的气流量为120L/min，氮气的气流量为40L/min ;工作电流为450A，工作电压为180V ;送粉器送粉气体为Ar，气体流量为60L/min ;喷嘴距离基体距离为12cm，喷嘴的移动速度为.0.03m/s，按照模版一定方向一次完成所需厚度等离子喷涂；得到的喷涂刀具厚度为60mm，孔隙率可达4%、孔径4Mm的刀具； (4)对喷涂有刀具材料的模版进行自然冷却，由于两者的热膨胀系数差异，导致刀具材料与模版自动分离，获得刀具母体； (5)对刀具母体进行表面涂层涂覆，利用PVD形成AlTiN涂层，然后进行表面加工，通过切割、抛光和打磨获得刀具；得到刀具的硬度HRC70、破坏韧性9MPa*m°_5。
【专利摘要】本发明提供一种机械加工刀具的制备方法，将硬质合金类粉末碳化钨与Co进行电熔烧结，然后利用破碎法获得的粉末粒度为30μm，将干燥粉末送入等离子喷涂设备；对厚度1cm模版铜基表面进行光滑处理，然后利用干燥空气对模版表面进行洁净处理；启动喷涂系统和机械手进行等离子喷涂，工艺参数为：主气为Ar和N2，氩气的气流量为120L/min，氮气的气流量为40L/min；本发明利用热喷涂技术制备的刀具，通过调节材料配方和喷涂工艺参数来控制微孔形状、孔径、分布状态（均匀分布和梯度分布）和孔隙率，从而让刀具在使用过程中具有吸附冷却润滑液的能力，提高刀具冷却润滑能力。
【IPC分类】C23C4/12, C23C14/06, C23C4/06
【公开号】CN104928613
【申请号】CN201510301794
【发明人】赖卫华
【申请人】柳州弘天科技有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月5日