本發(fā)明涉及硬質(zhì)合金領域，尤其涉及一種面向pcb銑刀用硬質(zhì)合金棒材的加工方法。

背景技術(shù)：

1、硬質(zhì)合金材料因其卓越的硬度、耐磨性和抗腐蝕性能，廣泛應用于各類切削工具、模具及耐磨零件的制造中，特別是在電子制造領域，隨著pcb印刷電路板加工技術(shù)的不斷進步，對銑刀材料提出了更高的要求，現(xiàn)代pcb銑刀需要在高速度、高負荷的加工環(huán)境下，仍能保持高精度和長壽命，因此，對pcb銑刀材料的性能要求變得尤為嚴格。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金棒材通常采用wc為基體，co作為粘結(jié)劑進行模壓成型燒結(jié)，然而，隨著多層pcb板越來越多的被應用，這些技術(shù)上的變化都使得pcb銑刀的加工難度越來越大，導致pcb銑刀逐漸暴露出韌性不足、耐磨性欠佳，以及在高溫、高應力環(huán)境下性能衰減的問題，從而制約了pcb銑刀的使用壽命和加工效率。

3、因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種提高pcb銑刀韌性、耐磨性以及硬度的面向pcb銑刀用硬質(zhì)合金棒材的加工方法。

2、為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、一種面向pcb銑刀用硬質(zhì)合金棒材的加工方法，包括以下步驟：

4、s1、將原料按照如下重量百分比配料：wc粉末：80～92wt％，cocrfemnni粉末：4～12wt％，cr3c2粉末：0.5～1.4wt％，cbn粉末：2～8wt％；

5、s2、將步驟s1中配比得到的原料放入至球磨機中，球料比為3～4：1，球磨轉(zhuǎn)速為400-600r/min，球磨時間為22-36h，然后再加入cnts/ni溶劑球磨2-4h，以形成均勻的球磨漿料；

6、其中，所述cnts/ni溶劑為混合漿料的重量百分比為1-4wt％；

7、s3、將步驟s2得到的球磨漿料通過真空干燥箱進行干燥，并經(jīng)過篩分造粒后得到wc-cocrfemnni復合粉體；

8、s4、將wc-cocrfemnni復合粉體倒入至圓柱形石墨模具中，通過液壓機對wc-cocrfemnni復合粉體進行模壓成型，以得到硬質(zhì)合金棒材坯料；

9、s5、將硬質(zhì)合金棒材坯料在去離子水中進行溶劑脫脂處理，脫脂時間為5-7h，脫脂溫度為45-65℃，脫脂后進行真空干燥；

10、s6、將經(jīng)過脫脂干燥的硬質(zhì)合金棒材坯料放入至燒結(jié)爐中進行燒結(jié)處理，出爐冷卻，經(jīng)過研磨拋光處理后制得硬質(zhì)合金棒材。

11、采用上述技術(shù)方案，所述cnts/ni溶劑的制備方法為：將硫酸鎳、酒石酸鉀鈉、檸檬酸鈉、無水碳酸鈉添加至去離子水與水合肼的混合溶液中，攪拌均勻后得到化學鍍液，隨后將cnts顆粒加入到化學鍍液中，滴加氫氧化鈉使ph值維持在8～9，經(jīng)過65-75℃水浴攪拌1-2h后，然后離心至中性，干燥后得到cnts/ni顆粒，最后將cnts/ni顆粒放至乙醇溶液超聲分散20-30min，以獲得cnts/ni溶劑。

12、采用上述各個技術(shù)方案，在化學鍍液中，去離子水和水合肼的重量比為50:1，硫酸鎳的含量為0.13～0.15g/l，酒石酸鉀鈉的含量為0.07～0.09g/l，檸檬酸鈉的含量為0.1～0.12g/l，無水碳酸鈉的含量為0.1～0.12g/l。

13、采用上述各個技術(shù)方案，cnts顆粒與化學鍍液的重量比為2:10。

14、采用上述各個技術(shù)方案，cnts/ni顆粒與乙醇溶液的重量比為2:20。

15、采用上述各個技術(shù)方案，在步驟s2中，所述球磨機內(nèi)的球磨體直徑為4～12mm，球磨體為氧化鋯球。

16、采用上述各個技術(shù)方案，在步驟s1中，所述wc粉末的粒徑為0.4～1μm，cocrfemnni粉末的粒徑為0.6～1.2μm，cr3c2粉末的粒徑為0.2～0.4μm，cbn粉末的粒徑為0.1～0.3μm。

17、采用上述各個技術(shù)方案，在步驟s3中，所述wc-cocrfemnni復合粉體的粒徑為0.2～0.8μm。

18、采用上述各個技術(shù)方案，在步驟s4中，所述液壓機對圓柱形石墨模具的壓力為150～240mpa，模壓時間為4～8min。

19、采用上述各個技術(shù)方案，在步驟s6中，采用四階段燒結(jié)方法對硬質(zhì)合金棒材坯料進行燒結(jié)；

20、s61、第一階段：將燒結(jié)爐抽真空后，輸送氫氣，并將燒結(jié)爐采用30～45℃/min的速率升溫至420～630℃后保溫4-6h；

21、s62、第二階段：將燒結(jié)爐采用50～65℃/min的速率升溫至1340～1460℃后輸送氬氣，在惰性氣體環(huán)境下燒結(jié)50～75min；

22、s63、第三階段：繼續(xù)輸送氬氣，使燒結(jié)爐內(nèi)的壓強達到55～75mbar，并升溫至1570～1590℃，保溫30～45min；

23、s64、第四階段：自然冷卻至950～1050℃后，保溫20～40min，隨后采用55～70℃/min的速率降溫至室溫。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

25、本發(fā)明采用cr3c2粉末和cbn粉末雙晶粒抑制劑，可使硬質(zhì)合金棒材獲得更高的耐磨性、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和耐腐蝕性，從而提高整體的機械性能和使用壽命；cnts/ni溶劑中的cnts可在燒結(jié)過程形成高導熱通道，從而改善熱分布，使燒結(jié)體更加致密，同時cnts可連接wc界面，降低熱阻，提高硬質(zhì)合金棒體的熱擴散系數(shù)；cnts/ni表面的ni顆?？杀淮呕?，提高硬質(zhì)合金棒材的矯頑磁力，從而增強對外部磁場抵抗力，使得pcb銑刀在高負荷、高速切削過程中具有更好的抗沖擊能力；在燒結(jié)過程中，采用四階段的方式進行分段燒結(jié)，在第一階段，通過氫氣還原氧化物，確保材料的純凈度，提高材料的致密性和強度，第二階段的快速升溫和惰性氣體保護，可有效防止晶粒過度長大和氧化，確保材料的致密化和均勻性，提高力學性能；第三階段的高溫保溫可促進fcc相的充分發(fā)育，使晶粒結(jié)構(gòu)均勻穩(wěn)定，增強材料的韌性和塑性；第四階段的冷卻控制了fcc相向bcc相的轉(zhuǎn)變，形成合理的fcc相和bcc相比例，使材料同時具備高韌性和高強度，適應高應力和高磨損環(huán)境，并提高抗裂性能。

技術(shù)特征：

1.一種面向pcb銑刀用硬質(zhì)合金棒材的加工方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向pcb銑刀用硬質(zhì)合金棒材的加工方法，其特征在于，所述cnts/ni溶劑的制備方法為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面向pcb銑刀用硬質(zhì)合金棒材的加工方法，其特征在于，在化學鍍液中，去離子水和水合肼的重量比為50:1，硫酸鎳的含量為0.13～0.15g/l，酒石酸鉀鈉的含量為0.07～0.09g/l，檸檬酸鈉的含量為0.1～0.12g/l，無水碳酸鈉的含量為0.1～0.12g/l。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的面向pcb銑刀用硬質(zhì)合金棒材的加工方法，其特征在于，cnts顆粒與化學鍍液的重量比為2:10。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的面向pcb銑刀用硬質(zhì)合金棒材的加工方法，其特征在于，cnts/ni顆粒與乙醇溶液的重量比為2:20。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向pcb銑刀用硬質(zhì)合金棒材的加工方法，其特征在于，在步驟s2中，所述球磨機內(nèi)的球磨體直徑為4～12mm，球磨體為氧化鋯球。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的面向pcb銑刀用硬質(zhì)合金棒材的加工方法，其特征在于，在步驟s1中，所述wc粉末的粒徑為0.4～1μm，cocrfemnni粉末的粒徑為0.6～1.2μm，cr3?c?2粉末的粒徑為0.2～0.4μm，cbn粉末的粒徑為0.1～0.3μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的面向pcb銑刀用硬質(zhì)合金棒材的加工方法，其特征在于，在步驟s3中，所述wc-cocrfemnni復合粉體的粒徑為0.2～0.8μm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向pcb銑刀用硬質(zhì)合金棒材的加工方法，其特征在于，在步驟s4中，所述液壓機對圓柱形石墨模具的壓力為150～240mpa，模壓時間為4～8min。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向pcb銑刀用硬質(zhì)合金棒材的加工方法，其特征在于，在步驟s6中，采用四階段燒結(jié)方法對硬質(zhì)合金棒材坯料進行燒結(jié)；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種面向PCB銑刀用硬質(zhì)合金棒材的加工方法，包括以下步驟：將配比得到的原料放入至球磨機，加入CNTs/Ni溶劑球磨形成球磨漿料；將WC?CoCrFeMnNi進行模壓成型，得到硬質(zhì)合金棒材坯料；將經(jīng)過脫脂干燥的硬質(zhì)合金棒材坯料放入至燒結(jié)爐中進行燒結(jié)；本發(fā)明通過采用CrC和cBN雙晶粒抑制劑，提高硬質(zhì)合金棒材的耐磨性、熱穩(wěn)定性和耐腐蝕性，CNTs/Ni溶劑可增強材料的導熱性和矯頑磁力，進而改善材料致密性和抗沖擊能力；在燒結(jié)過程中采用四階段燒結(jié)工藝，可提升材料的致密性、晶粒均勻性和形成FCC相與BCC相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，使制備得到的材料具備高強度、高韌性和抗裂性能。

技術(shù)研發(fā)人員：王忠平,王愷
受保護的技術(shù)使用者：河源富馬硬質(zhì)合金股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23