CN103658638A - 一种加工不锈钢的硬质合金立铣刀用棒材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种加工不锈钢的硬质合金立铣刀用棒材的制备方法，按总重量百分比选取费氏粒度为0.8～1.0um的Co粉8～13%、VC粉0.1～0.5%、Cr3C2粉0.1～1.2%、费氏粒度为0.6～1.2um的TaC-WC固溶体粉末0.5～3.0%，其余为费氏粒度为0.3～1.0um的WC粉加入搅拌球磨机中，再加入油酸0.01～0.03%、聚乙二醇1～3%进行搅拌混合；按400ml/kg的比例加入酒精，再加入研磨球研磨，料浆过滤、干燥后通过模压或挤压或注塑进行成型，即为硬质合金立铣刀毛坯；使用该制备方法所制棒材制成的硬质合金立铣刀，特别适用于各类耐热钢、超合金钢等材料的立铣加工，高温硬度和耐磨性好，刀具的使用寿命得到了延长。
Description
技术领域
本发明涉及硬质合金棒材生产技术领域，具体地说涉及一种加工不锈钢的硬质合金立铣刀用棒材的制备方法。
背景技术
随着航空、航天、石油、化工、冶金和食品等工业的蓬勃发展，不锈钢材料已得到广泛应用，而不锈钢材料由于韧性大、热强度高、导热系数低、切削时塑性变形大、加工硬化严重、切削热多、散热困难等原因，造成刀尖处切削温度高、切屑粘附刃口严重、容易产生积屑瘤，既加剧了刀具的磨损，又影响加工表面粗糙度。此外，由于切屑不易卷曲和折断，也会损伤已加工表面，影响工件的质量。
刀具材料是保证高效率加工不锈钢的决定因素。根据不锈钢的切削特点，刀具材料应具备足够的强度、韧性、高硬度和高耐磨性且与不锈钢的粘附性要小。目前市售立铣刀常用的刀具材料有硬质合金和高速钢两大类，高速钢由于自身的缺陷已基本退出该领域；而硬质合金由于具有高硬度、高强度、高的耐磨性能，在现代不锈钢加工中得到了广泛地应用；但是随着不锈钢品种越来越多，材料的高温强度和硬度越来越高，对硬质合金立铣刀主的耐磨性要求也越来越高。
目前市场上的用于加工不锈钢的硬质合金立铣刀主要由传统的超细硬质合金棒材制成，材料的高温硬度和耐磨性不足，特别是在高速情况下，高温硬度和耐磨性更显不足，严重影响立铣刀的使用性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种加工不锈钢的硬质合金立铣刀用棒材的制备方法，使用该材料和方法所制棒材制成的硬质合金立铣刀具，特别适用于各类耐热钢、超合金钢等材料的立铣加工，以解决在现有技术下棒材高温硬度和耐磨性差、刀具的使用寿命短的缺陷。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种加工不锈钢的硬质合金立铣刀用棒材的制备方法，该制备方法的工艺步骤为：
（1）按总重量百分比计，选取费氏粒度为0.8～1.0um的Co粉8～13%、VC粉0.1～0.5%、Cr3C2粉0.1～1.2%、费氏粒度为0.6～1.2um的TaC-WC固溶体粉末0.5～3.0%，其余为费氏粒度为0.3～1.0um的WC粉加入搅拌球磨机中，再加入油酸0.01～0.03%、聚乙二醇1～3%进行充分搅拌混合；
（2）按400ml/kg的比例加入酒精作为研磨介质，按球料比例5：1加入研磨球，进行搅拌研磨，研磨球直径D4，球磨机搅拌速度500～850rpm，填充系数为0.65，研磨6～10小时，形成料浆；
（3）料浆过滤、干燥，过滤筛的目数为20～200目，干燥温度为50～250℃，制成硬质合金混合料粒；
（4）将硬质合金混合料粒通过模压或挤压或注塑进行成型，制成整体硬质合金铣刀棒体毛坯，烧结成型；烧结温度为1360～1450℃、Ar压力为8～10Mpa、保温时间为30～150min；
（5）出炉检验，包装入库。
作为对上述技术方案的改进，所述VC粉的加入量为0.3%。
作为对上述技术方案的改进，所述Cr3C2粉的加入量为0.6%。
作为对上述技术方案的改进，所述TaC-WC固溶体粉末的FSSS粒度为0.8～1.0um
作为对上述技术方案的改进，所述TaC-WC固溶体粉末的加入量为2%。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明在原料中添加VC和Cr3C2作为晶料抑制剂，保证合金组织的晶料细化，在混合时同步加入TaC-WC固溶体粉末，有效的增强了所制棒材的高温硬度和耐磨性。使用该制备方法所制棒材制成的硬质合金立铣刀，特别适用于各类耐热钢、超合金钢等材料的立铣加工，高温硬度和耐磨性好，刀具的使用寿命得到了延长。
具体实施方式
下面结合具体的实施例及其实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例一：
（1）按总重量百分比计，选取费氏粒度为0.8um的Co粉8%、VC粉0.5%、Cr3C2粉1.2%、费氏粒度为0.6um的TaC-WC固溶体粉末0.5%，其余为费氏粒度为0.3um的WC粉加入搅拌球磨机中，再加入油酸0.01%、聚乙二醇3%进行充分搅拌混合；
（2），选用1400ml的搅拌球磨机，按与混合料400ml/kg的比例加入酒精到混合料中作为研磨介质，按球料比例5：1加入研磨球，进行搅拌研磨，研磨球直径D4，球磨机搅拌速度500rpm，填充系数为0.65，研磨6小时，形成料浆；
（3）料浆过滤、干燥，过滤用过滤筛的目数为20目，干燥温度为50℃，最后制成硬质合金混合料粒；
（4）将硬质合金混合料粒通过模压或挤压或注塑进行成型，压制成φ10.0×72的棒材，即为硬质合金立铣刀毛坯，进入烧结炉中进行烧结成型；烧结温度为1360℃、Ar压力为8Mpa、保温时间为30min；
（5）出炉检验，包装入库；
（6）经过加工制成整体硬质合金铣刀，该铣刀使用寿命达到单次修刀加工3000孔，孔壁光滑合格，同期市售铣刀单次修刀平均加工2500孔，与同期市售产品对比测试，极限寿命是其1.2倍。
实施例二：
（1）按总重量百分比计，选取费氏粒度为1.0um的Co粉13%、VC粉0.1%、Cr3C2粉0.1%、费氏粒度为1.2um的TaC-WC固溶体粉末3.0%，其余为费氏粒度为1.0um的WC粉加入搅拌球磨机中，再加入油酸0.03%、聚乙二醇1%进行充分搅拌混合；
（2）选用1400ml的搅拌球磨机，按与混合料400ml/kg的比例加入酒精到混合料中作为研磨介质，按球料比例5：1加入研磨球，进行搅拌研磨，研磨球直径D4，球磨机搅拌速度850rpm，填充系数为0.65，研磨10小时，形成料浆；
（3）料浆过滤、干燥，过滤用过滤筛的目数为200目，干燥温度为50～250℃，制成硬质合金混合料粒；
（4）将硬质合金混合料粒通过模压或挤压或注塑进行成型，压制成φ10.0×72的棒材，即为硬质合金立铣刀毛坯，进入烧结炉中进行烧结成型；烧结温度为1450℃、Ar压力为10Mpa、保温时间为150min；
（5）出炉检验，包装入库；
（6）经过加工制成整体硬质合金铣刀，该铣刀使用寿命达到单次修刀加工3100孔，孔壁光滑合格，同期市售铣刀单次修刀平均加工2500孔，与同期市售产品对比测试，极限寿命是其1.3倍。
实施例三：
（1）按总重量百分比计，选取费氏粒度为0.9um的Co粉10%、VC粉0.3%、Cr3C2粉0.8%、费氏粒度为0.8um的TaC-WC固溶体粉末2.0%，其余为费氏粒度为0.7um的WC粉加入搅拌球磨机中，再加入油酸0.02%、聚乙二醇2%进行充分搅拌混合；
（2）按400ml/kg的比例加入酒精作为研磨介质，按球料比例5：1加入研磨球，进行搅拌研磨，研磨球直径D4，球磨机搅拌速度700rpm，填充系数为0.65，研磨8小时，形成料浆；
（3）料浆过滤、干燥，过滤筛的目数为100目，干燥温度为150℃，制成硬质合金混合料粒；
（4）将硬质合金混合料粒通过模压或挤压或注塑进行成型，压制成φ10.0×72的棒材，即为硬质合金立铣刀毛坯，进入烧结炉中进行烧结成型；烧结温度为1400℃、Ar压力为9Mpa、保温时间为100min；
（5）出炉检验，包装入库；
（6）经过加工制成整体硬质合金铣刀，该铣刀使用寿命达到单次修刀加工3200孔，孔壁光滑合格，同期市售铣刀单次修刀平均加工2500孔，与同期市售产品对比测试，极限寿命是其1.35倍。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种加工不锈钢的硬质合金立铣刀用棒材的制备方法，其特征在于：该制备方法的工艺步骤为：
（1）按总重量百分比计，选取费氏粒度为0.8～1.0um的Co粉8～13%、VC粉0.1～0.5%、Cr3C2粉0.1～1.2%、费氏粒度为0.6～1.2um的TaC-WC固溶体粉末0.5～3.0%，其余为费氏粒度为0.3～1.0um的WC粉加入搅拌球磨机中，再加入油酸0.01～0.03%、聚乙二醇1～3%进行充分搅拌混合；
（2）按400ml/kg的比例加入酒精作为研磨介质，按球料比例5：1加入研磨球，进行搅拌研磨，研磨球直径D4，球磨机搅拌速度500～850rpm，填充系数为0.65，研磨6～10小时，形成料浆；
（3）料浆过滤、干燥，过滤筛的目数为20～200目，干燥温度为50～250℃，制成硬质合金混合料粒；
（4）将硬质合金混合料粒通过模压或挤压或注塑进行成型，制成整体硬质合金铣刀棒体毛坯，烧结成型；烧结温度为1360～1450℃、Ar压力为8～10Mpa、保温时间为30～150min；
（5）出炉检验，包装入库。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述VC粉的加入量为0.3%。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述Cr3C2粉的加入量为0.6%。
4.根据权利要求1或2或3所述的制备方法，其特征在于：所述TaC-WC固溶体粉末的FSSS粒度为0.8～1.0um。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述TaC-WC固溶体粉末的加入量为2%。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140326 |