一种机械加工用拉刀的制作方法

文档序号:11395080阅读:240来源:国知局

本发明涉一种机械加工用拉刀,属于刀具技术领域。



背景技术:

现有技术拉刀为整体式高速钢拉刀,这种高速钢拉刀虽然具有制造加工工序相对简单的优点,但是被加工材料为球墨铸铁,需要一层一层的将加工面切除,而且每切削一层金属后都需要重新对刀,拉削后的被加工材料端面的粗糙度大、操作非常不方便、拉削效率极低;此外,还存在拉刀磨损大、拉削不平稳、使用寿命短的缺点。



技术实现要素:

一种机械加工用拉刀,拉刀由陶瓷相钴基合金原料粉末混合,压制烧结,退火,机加工,淬火,回火,碳氮共渗工序制备而成:

陶瓷相钴基合金原料粉末包括陶瓷相和钴基合金,陶瓷相(重量)由莫来石30-40份,氮化硅20-30份,二硼化铬10-20份,氮化硅5-10份,氧化钴2-3份组成;钴基合金(重量)由nb0.3-0.4%,v0.2-0.3%,ba0.1-0.2%,zn0.06-0.07%,b0.04-0.05%,w0.02-0.03%,nd0.01-0.02%,zr0.01-0.02%,余量为co组成;陶瓷相和钴基合金的重量比为0.4,

其中粉末混合工序中:称取莫来石,氮化硅,二硼化铬,氮化硅,氧化钴粉末按照上述比例混合,按照球料比13:1进行球磨合金化,磨球为淬火钢球,球磨时间59h,施加99.9%以上的高纯氩气,获得陶瓷相粉末;称取上述比例钴基合金粉末,按照球料比15:1进行球磨合金化,球磨时间12h,添加无水乙醇为过程控制剂,获得钴基合金微粉;将陶瓷相粉末和钴基合金微粉混合,再次球磨68小时,获得陶瓷相钴基合金混合粉末;

其中压制烧结工序中:将上述获得的陶瓷相钴基合金混合粉末干燥,筛分,压制成所需的产品的尺寸形状;然后进行真空烧结,升温速率20℃/min升温至1430℃时进行保温3小时,后随炉冷却,

其中退火工序中:退火温度930℃,保持2h,然后随炉冷却至160℃后取出空气中自然冷却;

其中机加工工序中:按照拉刀尺寸机加工;

其中淬火,回火工序中:所述淬火处理的温度为960℃,所述回火处理的温度为480℃,

碳氮共渗工序:温度850-860℃碳势1.0%和氮势1.1%,保温5h,然后降低碳势至0.6%和降低氮势至0.7%,保温4h,之后炉温降至730-740℃,降低碳势至0.2%和降低氮势至0.3%;保温7h,之后空冷至室温;最终得到拉刀。

所述的一种机械加工用拉刀,碳氮共渗工序:温度850℃碳势1.0%和氮势1.1%,保温5h,然后降低碳势至0.6%和降低氮势至0.7%,保温4h,之后炉温降至730℃,降低碳势至0.2%和降低氮势至0.3%;保温7h,之后空冷至室温;最终得到拉刀。

所述的一种机械加工用拉刀,碳氮共渗工序:温度860℃碳势1.0%和氮势1.1%,保温5h,然后降低碳势至0.6%和降低氮势至0.7%,保温4h,之后炉温降至740℃,降低碳势至0.2%和降低氮势至0.3%;保温7h,之后空冷至室温;最终得到拉刀。

所述的一种机械加工用拉刀,碳氮共渗工序:温度855℃碳势1.0%和氮势1.1%,保温5h,然后降低碳势至0.6%和降低氮势至0.7%,保温4h,之后炉温降至735℃,降低碳势至0.2%和降低氮势至0.3%;保温7h,之后空冷至室温;最终得到拉刀。

所述的一种机械加工用拉刀,陶瓷相(重量)由莫来石30份,氮化硅20份,二硼化铬10份,氮化硅5份,氧化钴2份组成。

所述的一种机械加工用拉刀,陶瓷相(重量)由莫来石40份,氮化硅30份,二硼化铬20份,氮化硅10份,氧化钴3份组成。

所述的一种机械加工用拉刀,陶瓷相(重量)由莫来石35份,氮化硅25份,二硼化铬15份,氮化硅7份,氧化钴2.5份组成。

所述的一种机械加工用拉刀,钴基合金(重量)由nb0.3%,v0.2%,ba0.1%,zn0.06%,b0.04%,w0.02%,nd0.01%,zr0.01%,余量为co组成。

所述的一种机械加工用拉刀,钴基合金(重量)由nb0.4%,v0.3%,ba0.2%,zn0.07%,b0.05%,w0.03%,nd0.02%,zr0.02%,余量为co组成。

所述的一种机械加工用拉刀,钴基合金(重量)由nb0.35%,v0.25%,ba0.15%,zn0.065%,b0.045%,w0.025%,nd0.015%,zr0.015%,余量为co组成。

一种机械加工用拉刀的制造方法,拉刀由陶瓷相钴基合金原料粉末混合,压制烧结,退火,机加工,淬火,回火,碳氮共渗工序制备而成:

陶瓷相钴基合金原料粉末包括陶瓷相和钴基合金,陶瓷相(重量)由莫来石30-40份,氮化硅20-30份,二硼化铬10-20份,氮化硅5-10份,氧化钴2-3份组成;钴基合金(重量)由nb0.3-0.4%,v0.2-0.3%,ba0.1-0.2%,zn0.06-0.07%,b0.04-0.05%,w0.02-0.03%,nd0.01-0.02%,zr0.01-0.02%,余量为co组成;陶瓷相和钴基合金的重量比为0.4,

其中粉末混合工序中:称取莫来石,氮化硅,二硼化铬,氮化硅,氧化钴粉末按照上述比例混合,按照球料比13:1进行球磨合金化,磨球为淬火钢球,球磨时间59h,施加99.9%以上的高纯氩气,获得陶瓷相粉末;称取上述比例钴基合金粉末,按照球料比15:1进行球磨合金化,球磨时间12h,添加无水乙醇为过程控制剂,获得钴基合金微粉;将陶瓷相粉末和钴基合金微粉混合,再次球磨68小时,获得陶瓷相钴基合金混合粉末;

其中压制烧结工序中:将上述获得的陶瓷相钴基合金混合粉末干燥,筛分,压制成所需的产品的尺寸形状;然后进行真空烧结,升温速率20℃/min升温至1430℃时进行保温3小时,后随炉冷却,

其中退火工序中:退火温度930℃,保持2h,然后随炉冷却至160℃后取出空气中自然冷却;

其中机加工工序中:按照拉刀尺寸机加工;

其中淬火,回火工序中:所述淬火处理的温度为960℃,所述回火处理的温度为480℃,

碳氮共渗工序:温度850-860℃碳势1.0%和氮势1.1%,保温5h,然后降低碳势至0.6%和降低氮势至0.7%,保温4h,之后炉温降至730-740℃,降低碳势至0.2%和降低氮势至0.3%;保温7h,之后空冷至室温;最终得到拉刀。

上述发明内容相对于现有技术的有益效果在于:1)本发明拉刀中陶瓷相由莫来石,氮化硅,二硼化铬,氮化硅,氧化钴组成提高了材料的机械性能;2)钴基合金的成分具有较高强度,再陶瓷相的作用下钴基合金强度得到了进一步提高,3)原料粉末混合,压制烧结,退火,机加工,淬火,回火,碳氮共渗工序使制造工序更为简单,降低了成本;4)渗氮工序提高工件的表面硬度和强度。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现详细说明本发明的具体实施方式。

实施例1

一种机械加工用拉刀,拉刀由陶瓷相钴基合金原料粉末混合,压制烧结,退火,机加工,淬火,回火,碳氮共渗工序制备而成:

陶瓷相钴基合金原料粉末包括陶瓷相和钴基合金,陶瓷相(重量)由莫来石30份,氮化硅20份,二硼化铬10份,氮化硅5份,氧化钴2份组成;钴基合金(重量)由nb0.3%,v0.2%,ba0.1%,zn0.06%,b0.04%,w0.02%,nd0.01%,zr0.01%,余量为co组成;陶瓷相和钴基合金的重量比为0.4,

其中粉末混合工序中:称取莫来石,氮化硅,二硼化铬,氮化硅,氧化钴粉末按照上述比例混合,按照球料比13:1进行球磨合金化,磨球为淬火钢球,球磨时间59h,施加99.9%以上的高纯氩气,获得陶瓷相粉末;称取上述比例钴基合金粉末,按照球料比15:1进行球磨合金化,球磨时间12h,添加无水乙醇为过程控制剂,获得钴基合金微粉;将陶瓷相粉末和钴基合金微粉混合,再次球磨68小时,获得陶瓷相钴基合金混合粉末;

其中压制烧结工序中:将上述获得的陶瓷相钴基合金混合粉末干燥,筛分,压制成所需的产品的尺寸形状;然后进行真空烧结,升温速率20℃/min升温至1430℃时进行保温3小时,后随炉冷却,

其中退火工序中:退火温度930℃,保持2h,然后随炉冷却至160℃后取出空气中自然冷却;

其中机加工工序中:按照拉刀尺寸机加工;

其中淬火,回火工序中:所述淬火处理的温度为960℃,所述回火处理的温度为480℃,

碳氮共渗工序:温度850℃碳势1.0%和氮势1.1%,保温5h,然后降低碳势至0.6%和降低氮势至0.7%,保温4h,之后炉温降至730℃,降低碳势至0.2%和降低氮势至0.3%;保温7h,之后空冷至室温;最终得到拉刀。

实施例2

一种机械加工用拉刀,拉刀由陶瓷相钴基合金原料粉末混合,压制烧结,退火,机加工,淬火,回火,碳氮共渗工序制备而成:

陶瓷相钴基合金原料粉末包括陶瓷相和钴基合金,陶瓷相(重量)由莫来石40份,氮化硅30份,二硼化铬20份,氮化硅10份,氧化钴3份组成;钴基合金(重量)由nb0.4%,v0.3%,ba0.2%,zn0.07%,b0.05%,w0.03%,nd0.02%,zr0.02%,余量为co组成;陶瓷相和钴基合金的重量比为0.4,

其中粉末混合工序中:称取莫来石,氮化硅,二硼化铬,氮化硅,氧化钴粉末按照上述比例混合,按照球料比13:1进行球磨合金化,磨球为淬火钢球,球磨时间59h,施加99.9%以上的高纯氩气,获得陶瓷相粉末;称取上述比例钴基合金粉末,按照球料比15:1进行球磨合金化,球磨时间12h,添加无水乙醇为过程控制剂,获得钴基合金微粉;将陶瓷相粉末和钴基合金微粉混合,再次球磨68小时,获得陶瓷相钴基合金混合粉末;

其中压制烧结工序中:将上述获得的陶瓷相钴基合金混合粉末干燥,筛分,压制成所需的产品的尺寸形状;然后进行真空烧结,升温速率20℃/min升温至1430℃时进行保温3小时,后随炉冷却,

其中退火工序中:退火温度930℃,保持2h,然后随炉冷却至160℃后取出空气中自然冷却;

其中机加工工序中:按照拉刀尺寸机加工;

其中淬火,回火工序中:所述淬火处理的温度为960℃,所述回火处理的温度为480℃,

碳氮共渗工序:温度860℃碳势1.0%和氮势1.1%,保温5h,然后降低碳势至0.6%和降低氮势至0.7%,保温4h,之后炉温降至740℃,降低碳势至0.2%和降低氮势至0.3%;保温7h,之后空冷至室温;最终得到拉刀。

实施例3

一种机械加工用拉刀,拉刀由陶瓷相钴基合金原料粉末混合,压制烧结,退火,机加工,淬火,回火,碳氮共渗工序制备而成:

陶瓷相钴基合金原料粉末包括陶瓷相和钴基合金,陶瓷相(重量)由莫来石35份,氮化硅25份,二硼化铬15份,氮化硅7份,氧化钴2.5份组成;钴基合金(重量)由nb0.35%,v0.25%,ba0.15%,zn0.065%,b0.045%,w0.025%,nd0.015%,zr0.015%,余量为co组成;陶瓷相和钴基合金的重量比为0.4,

其中粉末混合工序中:称取莫来石,氮化硅,二硼化铬,氮化硅,氧化钴粉末按照上述比例混合,按照球料比13:1进行球磨合金化,磨球为淬火钢球,球磨时间59h,施加99.9%以上的高纯氩气,获得陶瓷相粉末;称取上述比例钴基合金粉末,按照球料比15:1进行球磨合金化,球磨时间12h,添加无水乙醇为过程控制剂,获得钴基合金微粉;将陶瓷相粉末和钴基合金微粉混合,再次球磨68小时,获得陶瓷相钴基合金混合粉末;

其中压制烧结工序中:将上述获得的陶瓷相钴基合金混合粉末干燥,筛分,压制成所需的产品的尺寸形状;然后进行真空烧结,升温速率20℃/min升温至1430℃时进行保温3小时,后随炉冷却,

其中退火工序中:退火温度930℃,保持2h,然后随炉冷却至160℃后取出空气中自然冷却;

其中机加工工序中:按照拉刀尺寸机加工;

其中淬火,回火工序中:所述淬火处理的温度为960℃,所述回火处理的温度为480℃,

碳氮共渗工序:温度855℃碳势1.0%和氮势1.1%,保温5h,然后降低碳势至0.6%和降低氮势至0.7%,保温4h,之后炉温降至735℃,降低碳势至0.2%和降低氮势至0.3%;保温7h,之后空冷至室温;最终得到拉刀。

实施例4

一种机械加工用拉刀,拉刀由陶瓷相钴基合金原料粉末混合,压制烧结,退火,机加工,淬火,回火,碳氮共渗工序制备而成:

陶瓷相钴基合金原料粉末包括陶瓷相和钴基合金,陶瓷相(重量)由莫来石32份,氮化硅21份,二硼化铬13份,氮化硅6份,氧化钴2.3份组成;钴基合金(重量)由nb0.32%,v0.21%,ba0.12%,zn0.063%,b0.044%,w0.024%,nd0.013%,zr0.012%,余量为co组成;陶瓷相和钴基合金的重量比为0.4,

其中粉末混合工序中:称取莫来石,氮化硅,二硼化铬,氮化硅,氧化钴粉末按照上述比例混合,按照球料比13:1进行球磨合金化,磨球为淬火钢球,球磨时间59h,施加99.9%以上的高纯氩气,获得陶瓷相粉末;称取上述比例钴基合金粉末,按照球料比15:1进行球磨合金化,球磨时间12h,添加无水乙醇为过程控制剂,获得钴基合金微粉;将陶瓷相粉末和钴基合金微粉混合,再次球磨68小时,获得陶瓷相钴基合金混合粉末;

其中压制烧结工序中:将上述获得的陶瓷相钴基合金混合粉末干燥,筛分,压制成所需的产品的尺寸形状;然后进行真空烧结,升温速率20℃/min升温至1430℃时进行保温3小时,后随炉冷却,

其中退火工序中:退火温度930℃,保持2h,然后随炉冷却至160℃后取出空气中自然冷却;

其中机加工工序中:按照拉刀尺寸机加工;

其中淬火,回火工序中:所述淬火处理的温度为960℃,所述回火处理的温度为480℃,

碳氮共渗工序:温度853℃碳势1.0%和氮势1.1%,保温5h,然后降低碳势至0.6%和降低氮势至0.7%,保温4h,之后炉温降至732℃,降低碳势至0.2%和降低氮势至0.3%;保温7h,之后空冷至室温;最终得到拉刀。

实施例5

一种机械加工用拉刀,拉刀由陶瓷相钴基合金原料粉末混合,压制烧结,退火,机加工,淬火,回火,碳氮共渗工序制备而成:

陶瓷相钴基合金原料粉末包括陶瓷相和钴基合金,陶瓷相(重量)由莫来石38份,氮化硅27份,二硼化铬18份,氮化硅9份,氧化钴2.8份组成;钴基合金(重量)由nb0.39%,v0.27%,ba0.18%,zn0.067%,b0.046%,w0.027%,nd0.018%,zr0.017%,余量为co组成;陶瓷相和钴基合金的重量比为0.4,

其中粉末混合工序中:称取莫来石,氮化硅,二硼化铬,氮化硅,氧化钴粉末按照上述比例混合,按照球料比13:1进行球磨合金化,磨球为淬火钢球,球磨时间59h,施加99.9%以上的高纯氩气,获得陶瓷相粉末;称取上述比例钴基合金粉末,按照球料比15:1进行球磨合金化,球磨时间12h,添加无水乙醇为过程控制剂,获得钴基合金微粉;将陶瓷相粉末和钴基合金微粉混合,再次球磨68小时,获得陶瓷相钴基合金混合粉末;

其中压制烧结工序中:将上述获得的陶瓷相钴基合金混合粉末干燥,筛分,压制成所需的产品的尺寸形状;然后进行真空烧结,升温速率20℃/min升温至1430℃时进行保温3小时,后随炉冷却,

其中退火工序中:退火温度930℃,保持2h,然后随炉冷却至160℃后取出空气中自然冷却;

其中机加工工序中:按照拉刀尺寸机加工;

其中淬火,回火工序中:所述淬火处理的温度为960℃,所述回火处理的温度为480℃,

碳氮共渗工序:温度858℃碳势1.0%和氮势1.1%,保温5h,然后降低碳势至0.6%和降低氮势至0.7%,保温4h,之后炉温降至737℃,降低碳势至0.2%和降低氮势至0.3%;保温7h,之后空冷至室温;最终得到拉刀。

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