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一種機(jī)床切削刀片專用的合金材料及其制備方法與流程

文檔序號:11937393閱讀:259來源:國知局

本發(fā)明涉及一種合金技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種機(jī)床切削刀片專用的合金材料及其制備方法。



背景技術(shù):

高硬度、高耐磨、高韌性難切削材料對機(jī)床切削刀片的要求非常嚴(yán)格,但由于普通機(jī)床切削刀片材料,淬火后力學(xué)性能,如強(qiáng)度、硬度、耐熱性和耐磨性等遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求,同時(shí)其可切削加工性能比較差,切屑為柔性,不易斷屑?,F(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)床切削刀片易產(chǎn)生嚴(yán)重的邊界磨損,切削刀刃強(qiáng)度難以滿足必要的使用壽命,影響了加工的穩(wěn)定性;由于切屑柔韌不易折斷,纏繞在切削刀片上使刀片的散熱條件變差,大量切削熱堆積在切削區(qū)域上,加速了刀片的軟化,不僅高溫使刀片喪失切削所需硬度而被工件反切,嚴(yán)重制約了機(jī)床的生產(chǎn)效率的提高。因此急需研發(fā)一種機(jī)床切削刀片專用的合金材料。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)床切削刀片專用的合金材料及其制備方法,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:

一種機(jī)床切削刀片專用的合金材料,按重量百分比計(jì),硅4.0-7.0%,銅3.7-5.8%,鋰2.5-4.0%,鎘0.4-0.6%,磷0.5-0.9%,鈦0.04-0.07%,硼0.02-0.07%,鎳0.001-0.004%,礬0.001-0.003%,鋯0.001-0.003%,鎂為余量。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:按重量百分比計(jì),硅4.5-6.5%,銅3.9-5.2%,鋰2.7-3.3%,鎘0.4-0.6%,磷0.5-0.9%,鈦0.04-0.07%,硼0.02-0.07%,鎳0.001-0.004%,礬0.001-0.003%,鋯0.001-0.003%,鎂為余量。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:按重量百分比計(jì),硅5.7%,銅4.7%,鋰3.0%,鎘0.5%,磷0.7%,鈦0.06%,硼0.05%,鎳0.003%,礬0.002%,鋯0.002%,鎂為余量。

一種機(jī)床切削刀片專用的合金材料的制備方法,具體步驟為:

(1)首先,按重量將上述材料進(jìn)行熔煉,熔煉后并在1200-1400℃保溫0.5-1h,隨后在氮?dú)獾谋Wo(hù)下降溫至200℃,接著,進(jìn)行升溫,溫度每隔10min提高100℃,直至溫度提高到700℃;

(2)然后,在700℃下進(jìn)行恒溫?zé)T,燒鑄時(shí)保持35-40℃每秒的速度進(jìn)行降溫,降溫至178℃;

(3)接著,在氨氣氛圍下,進(jìn)行淬火處理,淬火溫度為1245℃,處理時(shí)間為30min,淬火結(jié)束后,在真空度為0.5×10-2MPa下降溫保持溫度在1420℃,得到熔化體;

(4)最后,將燒鑄模具在300-400℃下預(yù)熱2-4h,隨后將步驟(3)得到的熔化體澆注到預(yù)熱后的燒鑄模具中,在真空度為0.5×10-2MPa下冷卻到100℃,在恢復(fù)氣壓為大氣壓和加入氮?dú)獗Wo(hù)時(shí),降溫至25℃。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:步驟(1)中熔煉后并在1300℃保溫0.8h。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:步驟(4)中將燒鑄模具在350℃下預(yù)熱3h。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:

本發(fā)明通過選擇特定的配方制備出一種具有較高強(qiáng)度、硬度的高性能鎂合金材料,同時(shí)具有輕量、耐磨損的優(yōu)點(diǎn),并且具有優(yōu)異散熱性,可滿足機(jī)床切削刀片的質(zhì)量要求。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。

實(shí)施例1

一種機(jī)床切削刀片專用的合金材料,按重量百分比計(jì),硅4.0%,銅3.7%,鋰2.5%,鎘0.4%,磷0.5%,鈦0.04%,硼0.02%,鎳0.001%,礬0.001%,鋯0.001%,鎂為余量。

一種機(jī)床切削刀片專用的合金材料的制備方法,具體步驟為:

(1)首先,按重量將上述材料進(jìn)行熔煉,熔煉后并在1200℃保溫0.5h,隨后在氮?dú)獾谋Wo(hù)下降溫至200℃,接著,進(jìn)行升溫,溫度每隔10min提高100℃,直至溫度提高到700℃;

(2)然后,在700℃下進(jìn)行恒溫?zé)T,燒鑄時(shí)保持35℃每秒的速度進(jìn)行降溫,降溫至178℃;

(3)接著,在氨氣氛圍下,進(jìn)行淬火處理,淬火溫度為1245℃,處理時(shí)間為30min,淬火結(jié)束后,在真空度為0.5×10-2MPa下降溫保持溫度在1420℃,得到熔化體;

(4)最后,將燒鑄模具在300℃下預(yù)熱2h,隨后將步驟(3)得到的熔化體澆注到預(yù)熱后的燒鑄模具中,在真空度為0.5×10-2MPa下冷卻到100℃,在恢復(fù)氣壓為大氣壓和加入氮?dú)獗Wo(hù)時(shí),降溫至25℃。

實(shí)施例2

一種機(jī)床切削刀片專用的合金材料,按重量百分比計(jì),硅4.5%,銅3.9%,鋰2.7%,鎘0.4%,磷0.5%,鈦0.04%,硼0.02%,鎳0.001%,礬0.001%,鋯0.001%,鎂為余量。

一種機(jī)床切削刀片專用的合金材料的制備方法,具體步驟為:

(1)首先,按重量將上述材料進(jìn)行熔煉,熔煉后并在1200℃保溫0.5h,隨后在氮?dú)獾谋Wo(hù)下降溫至200℃,接著,進(jìn)行升溫,溫度每隔10min提高100℃,直至溫度提高到700℃;

(2)然后,在700℃下進(jìn)行恒溫?zé)T,燒鑄時(shí)保持35℃每秒的速度進(jìn)行降溫,降溫至178℃;

(3)接著,在氨氣氛圍下,進(jìn)行淬火處理,淬火溫度為1245℃,處理時(shí)間為30min,淬火結(jié)束后,在真空度為0.5×10-2MPa下降溫保持溫度在1420℃,得到熔化體;

(4)最后,將燒鑄模具在300℃下預(yù)熱2h,隨后將步驟(3)得到的熔化體澆注到預(yù)熱后的燒鑄模具中,在真空度為0.5×10-2MPa下冷卻到100℃,在恢復(fù)氣壓為大氣壓和加入氮?dú)獗Wo(hù)時(shí),降溫至25℃。

實(shí)施例3

一種機(jī)床切削刀片專用的合金材料,按重量百分比計(jì),硅5.7%,銅4.7%,鋰3.0%,鎘0.5%,磷0.7%,鈦0.06%,硼0.05%,鎳0.003%,礬0.002%,鋯0.002%,鎂為余量。

一種機(jī)床切削刀片專用的合金材料的制備方法,具體步驟為:

(1)首先,按重量將上述材料進(jìn)行熔煉,熔煉后并在1300℃保溫0.8h,隨后在氮?dú)獾谋Wo(hù)下降溫至200℃,接著,進(jìn)行升溫,溫度每隔10min提高100℃,直至溫度提高到700℃;

(2)然后,在700℃下進(jìn)行恒溫?zé)T,燒鑄時(shí)保持38℃每秒的速度進(jìn)行降溫,降溫至178℃;

(3)接著,在氨氣氛圍下,進(jìn)行淬火處理,淬火溫度為1245℃,處理時(shí)間為30min,淬火結(jié)束后,在真空度為0.5×10-2MPa下降溫保持溫度在1420℃,得到熔化體;

(4)最后,將燒鑄模具在350℃下預(yù)熱3h,隨后將步驟(3)得到的熔化體澆注到預(yù)熱后的燒鑄模具中,在真空度為0.5×10-2MPa下冷卻到100℃,在恢復(fù)氣壓為大氣壓和加入氮?dú)獗Wo(hù)時(shí),降溫至25℃。

實(shí)施例4

一種機(jī)床切削刀片專用的合金材料,按重量百分比計(jì),硅6.5%,銅5.2%,鋰3.3%,鎘0.6%,磷0.9%,鈦0.07%,硼0.07%,鎳0.004%,礬0.003%,鋯0.003%,鎂為余量。

一種機(jī)床切削刀片專用的合金材料的制備方法,具體步驟為:

(1)首先,按重量將上述材料進(jìn)行熔煉,熔煉后并在1400℃保溫1h,隨后在氮?dú)獾谋Wo(hù)下降溫至200℃,接著,進(jìn)行升溫,溫度每隔10min提高100℃,直至溫度提高到700℃;

(2)然后,在700℃下進(jìn)行恒溫?zé)T,燒鑄時(shí)保持40℃每秒的速度進(jìn)行降溫,降溫至178℃;

(3)接著,在氨氣氛圍下,進(jìn)行淬火處理,淬火溫度為1245℃,處理時(shí)間為30min,淬火結(jié)束后,在真空度為0.5×10-2MPa下降溫保持溫度在1420℃,得到熔化體;

(4)最后,將燒鑄模具在400℃下預(yù)熱4h,隨后將步驟(3)得到的熔化體澆注到預(yù)熱后的燒鑄模具中,在真空度為0.5×10-2MPa下冷卻到100℃,在恢復(fù)氣壓為大氣壓和加入氮?dú)獗Wo(hù)時(shí),降溫至25℃。

實(shí)施例5

一種機(jī)床切削刀片專用的合金材料,按重量百分比計(jì),硅7.0%,銅5.8%,鋰4.0%,鎘0.6%,磷0.9%,鈦0.07%,硼0.07%,鎳0.004%,礬0.003%,鋯0.003%,鎂為余量。

一種機(jī)床切削刀片專用的合金材料的制備方法,具體步驟為:

(1)首先,按重量將上述材料進(jìn)行熔煉,熔煉后并在1400℃保溫1h,隨后在氮?dú)獾谋Wo(hù)下降溫至200℃,接著,進(jìn)行升溫,溫度每隔10min提高100℃,直至溫度提高到700℃;

(2)然后,在700℃下進(jìn)行恒溫?zé)T,燒鑄時(shí)保持40℃每秒的速度進(jìn)行降溫,降溫至178℃;

(3)接著,在氨氣氛圍下,進(jìn)行淬火處理,淬火溫度為1245℃,處理時(shí)間為30min,淬火結(jié)束后,在真空度為0.5×10-2MPa下降溫保持溫度在1420℃,得到熔化體;

(4)最后,將燒鑄模具在400℃下預(yù)熱4h,隨后將步驟(3)得到的熔化體澆注到預(yù)熱后的燒鑄模具中,在真空度為0.5×10-2MPa下冷卻到100℃,在恢復(fù)氣壓為大氣壓和加入氮?dú)獗Wo(hù)時(shí),降溫至25℃。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié),而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此,無論從哪一點(diǎn)來看,均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

此外,應(yīng)當(dāng)理解,雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述,但并非每個實(shí)施方式僅包含一個獨(dú)立的技術(shù)方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體,各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。

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