用于切削加工的盤形或條形刀具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于切削加工的盤形或條形刀具。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著新技術(shù)革命的發(fā)展，要求不斷提高切削加工生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本.，特別是數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，要求開發(fā)比硬質(zhì)合金刀具切速更高、更耐磨的新型刀具。日前各種高強(qiáng)度、高硬度、耐腐蝕、耐磨和耐高溫的難以切削的新材料日益增多。據(jù)文獻(xiàn)估計(jì)，這類材料己占國際上加工總數(shù)的50%以上.，硬質(zhì)合金刀具對其中不少新材料的加工難以勝任。另一方面，現(xiàn)在國際上硬質(zhì)合金產(chǎn)量己達(dá)20 000- 25 000 to每年消耗大量的金屬，如W、Co、Ta和Nb等。這些金屬的礦產(chǎn)資源正日益減少，價(jià)格上漲，按日前消耗速度，用不了幾十年.有些資源將耗盡。陶瓷刀具就是在這樣的背景下發(fā)展起來的。
[0003]早在1912-1913年.英國和德國己出現(xiàn)了氧化鋁陶瓷刀具，但其在生產(chǎn)上的應(yīng)用則始于1950年。由于其強(qiáng)度、韌度低，較長時(shí)期內(nèi)僅限于做連續(xù)切削精加工用.，且切削速度和進(jìn)給量都較低。直到1968年才出現(xiàn)第2代陶瓷刀具-復(fù)合氧化鋁刀具，在強(qiáng)度和韌度上較之氧化鋁刀具有了明顯提高，可以在較高的速度和較大的進(jìn)給量下切削各種工件.得到了較廣泛的應(yīng)用。
[0004]20世紀(jì)70年代末到80年代初國際出現(xiàn)了第3代陶瓷刀具-氮化硅陶瓷刀具。這類陶瓷刀具有比復(fù)合氧化鋁刀具更高的韌性、抗沖擊性、高溫強(qiáng)度和抗熱震性。陶瓷刀片在各工業(yè)發(fā)達(dá)國家的產(chǎn)量增長很快。
[0005]我國自20世紀(jì)60年代中開始批量生產(chǎn)復(fù)合氧化鋁刀片，目前年生產(chǎn)量為14-15萬片。氧化硅陶瓷刀片雖自20世紀(jì)70年代中就開始研究，由于性能欠佳，不能滿足需求。近幾年來，隨著對高溫結(jié)構(gòu)陶瓷領(lǐng)域研究的不斷深入，使氮化硅陶瓷的性能有了很大提高，從而使氮化硅陶瓷刀具在我國迅速發(fā)展起來。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種具有高硬度、高耐磨性和溫度穩(wěn)定性好優(yōu)點(diǎn)的用于切削加工的盤形或條形刀具。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種用于切削加工的盤形或條形刀具，所述用于切削加工的盤形或條形刀具通過工具鋼、稀土硬質(zhì)合金和有機(jī)金屬化合物組合而成，所述工具鋼為碳素工具鋼，所述的工具鋼占用于切削加工的盤形或條形刀具總體分量的21%_31%，所述的稀土硬質(zhì)合金占用于切削加工的盤形或條形刀具總體分量的37%_42%，所述的有機(jī)金屬化合物占用于切削加工的盤形或條形刀具總體分量的29%-35%。
[0008]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述有機(jī)金屬化合物包括包括甲基、乙基、丙基、丁基和芳香基。
[0009]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的工具鋼占用于切削加工的盤形或條形刀具總體分量的26%，所述的稀土硬質(zhì)合金占用于切削加工的盤形或條形刀具總體分量的39%。
[0010]本發(fā)明的一種用于切削加工的盤形或條形刀具，具有高硬度、高耐磨性和溫度穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0012]其中，所述用于切削加工的盤形或條形刀具通過工具鋼、稀土硬質(zhì)合金和有機(jī)金屬化合物組合而成，所述工具鋼為碳素工具鋼，所述的工具鋼占用于切削加工的盤形或條形刀具總體分量的21%-31%，所述的稀土硬質(zhì)合金占用于切削加工的盤形或條形刀具總體分量的37%_42%，所述的有機(jī)金屬化合物占用于切削加工的盤形或條形刀具總體分量的29%-35%o
[0013]進(jìn)一步說明，所述有機(jī)金屬化合物包括包括甲基、乙基、丙基、丁基和芳香基，所述的工具鋼占用于切削加工的盤形或條形刀具總體分量的26%，所述的稀土硬質(zhì)合金占用于切削加工的盤形或條形刀具總體分量的39%。
[0014]在進(jìn)一步說明，用于制作刃具、模具和量具的碳素鋼。與合金工具鋼相比，其加工性良好，價(jià)格低廉，使用范圍廣泛，所以它在工具生產(chǎn)中用量較大。碳素工具鋼分為碳素刃具鋼、碳素模具鋼和碳素量具鋼。碳素刃具鋼指用于制作切削工具的碳素工具鋼，碳素模具鋼指用于制作冷、熱加工模具的碳素工具鋼，碳素量具鋼指用于制作測量工具的碳素工具鋼。此類鋼一般以退火狀態(tài)交貨，根據(jù)需方要求也可以不退火狀態(tài)交貨。退火鋼材的硬度、斷口組織、網(wǎng)狀碳化物、珠光體組織、試樣淬火硬度、淬透性深度和鋼材表面脫碳層深度應(yīng)符合中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB1298規(guī)定。此類鋼中存在網(wǎng)狀碳化物和層片狀珠光體時(shí)，容易產(chǎn)生淬火變形、開裂和硬度不均勻，并降低刃具耐磨性，容易引起刃具崩刃，降低刃具壽命。為了防止網(wǎng)狀碳化物的產(chǎn)生，鋼材要反復(fù)鍛造，鍛后要快速冷卻。通過球化退火可使層片狀珠光體中的滲碳體球化。此類鋼淬火加熱一般用鹽浴爐，它可防止或減輕工具表層脫碳。在淬火冷卻時(shí)要注意防止變形和開裂，為此一般采用分級淬火或等溫淬火，有的采用高頻淬火。淬火后應(yīng)及時(shí)回火，以防停放時(shí)發(fā)生變形或開裂。
[0015]碳素工具鋼生產(chǎn)成本較低，原材料來源方便；易于冷、熱加工，在熱處理后可獲得相當(dāng)高的硬度；在工作受熱不高的情況下，耐磨性也較好，因而得到廣泛應(yīng)用。其中，高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼韌度較高，磨削時(shí)可獲得較高的光潔度，適宜制造形狀復(fù)雜、精度較高的工具。但是，這類鋼紅硬性較差，工作溫度超過250°C以后，硬度和耐磨性迅速下降。這類鋼淬透性低，工具斷面尺寸大于15mm時(shí)，水淬后只有表面層得到高的硬度，故不能做大尺寸的工具。這類鋼淬火溫度范圍窄，易過熱，淬火時(shí)畸變、開裂傾向性大，且易產(chǎn)生軟點(diǎn)。與合金工具鋼相比，此類鋼淬透性低，在水中淬透直徑為15_，而在油中淬透直徑僅為5_。另外，此類鋼的熱硬性低，工作溫度高于250°C時(shí)鋼的硬度和耐磨性急劇下降，從而鋼的切削能力顯著降低，所以此類鋼只適于制作尺寸小、形狀簡單、切削速度低、進(jìn)刀量小、工作溫度不高的工具。
[0016]在進(jìn)一步說明，稀土硬質(zhì)合金就是一種很有發(fā)展前途的新型硬質(zhì)合金。稀土元素有獨(dú)特的物化性能，將某些稀土元素以一定方式微量添加到傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金中，既可有效地優(yōu)化組織和提高機(jī)械性能，具體可表現(xiàn)為能夠強(qiáng)化硬質(zhì)相、強(qiáng)化粘結(jié)相，使合金具有較高的強(qiáng)度，同時(shí)能提高塑性相比例、凈化晶界且細(xì)化晶粒從而提高韌性。因此，這種強(qiáng)度與韌性兼?zhèn)涞南⊥劣操|(zhì)合金不僅可以用于制造刀具、還可用于模具、礦山工具和石油鉆采工具等。為此，筆者綜述了近幾年國內(nèi)外稀土硬質(zhì)合金的發(fā)展，包括稀土元素的作用機(jī)理、對組織和性能的影響、添加形式和方法等。本發(fā)明提供一種用于切削加工的盤形或條形刀具，具有高硬度、高耐磨性和溫度穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。
[0017]本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于切削加工的盤形或條形刀具，其特征在于:所述用于切削加工的盤形或條形刀具通過工具鋼、稀土硬質(zhì)合金和有機(jī)金屬化合物組合而成，所述工具鋼為碳素工具鋼，所述的工具鋼占用于切削加工的盤形或條形刀具總體分量的21%-31%，所述的稀土硬質(zhì)合金占用于切削加工的盤形或條形刀具總體分量的37%-42%，所述的有機(jī)金屬化合物占用于切削加工的盤形或條形刀具總體分量的29%-35%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于切削加工的盤形或條形刀具，其特征在于:所述有機(jī)金屬化合物包括包括甲基、乙基、丙基、丁基和芳香基。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于切削加工的盤形或條形刀具，其特征在于:所述的工具鋼占用于切削加工的盤形或條形刀具總體分量的26%，所述的稀土硬質(zhì)合金占用于切削加工的盤形或條形刀具總體分量的39%，所述的有機(jī)金屬化合物占用于切削加工的盤形或條形刀具總體分量的35%。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于切削加工的盤形或條形刀具，所述用于切削加工的盤形或條形刀具通過工具鋼、稀土硬質(zhì)合金和有機(jī)金屬化合物組合而成，所述工具鋼為碳素工具鋼，所述的工具鋼占用于切削加工的盤形或條形刀具總體分量的21%-31%，所述的稀土硬質(zhì)合金占用于切削加工的盤形或條形刀具總體分量的37%-42%，所述的有機(jī)金屬化合物占用于切削加工的盤形或條形刀具總體分量的29%-35%。本發(fā)明提供一種用于切削加工的盤形或條形刀具，具有高硬度、高耐磨性和溫度穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】B23B27/14
【公開號】CN105057718
【申請?zhí)枴緾N201510485021
【發(fā)明人】吉李磊
【申請人】江蘇塞維斯數(shù)控科技有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月10日