CN105057718A

CN105057718A - 用于切削加工的盘形或条形刀具

Info

Publication number: CN105057718A
Application number: CN201510485021.1A
Authority: CN
Inventors: 吉李磊
Original assignee: JIANGSU SARVICS CNC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JIANGSU SARVICS CNC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2015-08-10
Filing date: 2015-08-10
Publication date: 2015-11-18

Abstract

本发明公开一种用于切削加工的盘形或条形刀具，所述用于切削加工的盘形或条形刀具通过工具钢、稀土硬质合金和有机金属化合物组合而成，所述工具钢为碳素工具钢，所述的工具钢占用于切削加工的盘形或条形刀具总体分量的21%-31%，所述的稀土硬质合金占用于切削加工的盘形或条形刀具总体分量的37%-42%，所述的有机金属化合物占用于切削加工的盘形或条形刀具总体分量的29%-35%。本发明提供一种用于切削加工的盘形或条形刀具，具有高硬度、高耐磨性和温度稳定性好的优点。

Description

用于切削加工的盘形或条形刀具

技术领域

本发明涉及一种用于切削加工的盘形或条形刀具。

背景技术

随着新技术革命的发展，要求不断提高切削加工生产率和降低生产成本.，特别是数控机床的发展，要求开发比硬质合金刀具切速更高、更耐磨的新型刀具。日前各种高强度、高硬度、耐腐蚀、耐磨和耐高温的难以切削的新材料日益增多。据文献估计，这类材料己占国际上加工总数的50%以上.，硬质合金刀具对其中不少新材料的加工难以胜任。另一方面，现在国际上硬质合金产量己达20000-25000t。每年消耗大量的金属，如W、Co、Ta和Nb等。这些金属的矿产资源正日益减少，价格上涨，按日前消耗速度，用不了几十年.有些资源将耗尽。陶瓷刀具就是在这样的背景下发展起来的。

早在1912-1913年.英国和德国己出现了氧化铝陶瓷刀具，但其在生产上的应用则始于1950年。由于其强度、韧度低，较长时期内仅限于做连续切削精加工用.，且切削速度和进给量都较低。直到1968年才出现第2代陶瓷刀具-复合氧化铝刀具，在强度和韧度上较之氧化铝刀具有了明显提高，可以在较高的速度和较大的进给量下切削各种工件.得到了较广泛的应用。

20世纪70年代末到80年代初国际出现了第3代陶瓷刀具-氮化硅陶瓷刀具。这类陶瓷刀具有比复合氧化铝刀具更高的韧性、抗冲击性、高温强度和抗热震性。陶瓷刀片在各工业发达国家的产量增长很快。

我国自20世纪60年代中开始批量生产复合氧化铝刀片，目前年生产量为14-15万片。氧化硅陶瓷刀片虽自20世纪70年代中就开始研究，由于性能欠佳，不能满足需求。近几年来，随着对高温结构陶瓷领域研究的不断深入，使氮化硅陶瓷的性能有了很大提高，从而使氮化硅陶瓷刀具在我国迅速发展起来。

发明内容

本发明提供一种具有高硬度、高耐磨性和温度稳定性好优点的用于切削加工的盘形或条形刀具。

本发明的技术方案是：一种用于切削加工的盘形或条形刀具，所述用于切削加工的盘形或条形刀具通过工具钢、稀土硬质合金和有机金属化合物组合而成，所述工具钢为碳素工具钢，所述的工具钢占用于切削加工的盘形或条形刀具总体分量的21%-31%，所述的稀土硬质合金占用于切削加工的盘形或条形刀具总体分量的37%-42%，所述的有机金属化合物占用于切削加工的盘形或条形刀具总体分量的29%-35%。

在本发明一个较佳实施例中，所述有机金属化合物包括包括甲基、乙基、丙基、丁基和芳香基。

在本发明一个较佳实施例中，所述的工具钢占用于切削加工的盘形或条形刀具总体分量的26%，所述的稀土硬质合金占用于切削加工的盘形或条形刀具总体分量的39%。

本发明的一种用于切削加工的盘形或条形刀具，具有高硬度、高耐磨性和温度稳定性好的优点。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

其中，所述用于切削加工的盘形或条形刀具通过工具钢、稀土硬质合金和有机金属化合物组合而成，所述工具钢为碳素工具钢，所述的工具钢占用于切削加工的盘形或条形刀具总体分量的21%-31%，所述的稀土硬质合金占用于切削加工的盘形或条形刀具总体分量的37%-42%，所述的有机金属化合物占用于切削加工的盘形或条形刀具总体分量的29%-35%。

进一步说明，所述有机金属化合物包括包括甲基、乙基、丙基、丁基和芳香基，所述的工具钢占用于切削加工的盘形或条形刀具总体分量的26%，所述的稀土硬质合金占用于切削加工的盘形或条形刀具总体分量的39%。

在进一步说明，用于制作刃具、模具和量具的碳素钢。与合金工具钢相比，其加工性良好，价格低廉，使用范围广泛，所以它在工具生产中用量较大。碳素工具钢分为碳素刃具钢、碳素模具钢和碳素量具钢。碳素刃具钢指用于制作切削工具的碳素工具钢，碳素模具钢指用于制作冷、热加工模具的碳素工具钢，碳素量具钢指用于制作测量工具的碳素工具钢。此类钢一般以退火状态交货，根据需方要求也可以不退火状态交货。退火钢材的硬度、断口组织、网状碳化物、珠光体组织、试样淬火硬度、淬透性深度和钢材表面脱碳层深度应符合中国国家标准GB1298规定。此类钢中存在网状碳化物和层片状珠光体时，容易产生淬火变形、开裂和硬度不均匀，并降低刃具耐磨性，容易引起刃具崩刃，降低刃具寿命。为了防止网状碳化物的产生，钢材要反复锻造，锻后要快速冷却。通过球化退火可使层片状珠光体中的渗碳体球化。此类钢淬火加热一般用盐浴炉，它可防止或减轻工具表层脱碳。在淬火冷却时要注意防止变形和开裂，为此一般采用分级淬火或等温淬火，有的采用高频淬火。淬火后应及时回火，以防停放时发生变形或开裂。

碳素工具钢生产成本较低，原材料来源方便；易于冷、热加工，在热处理后可获得相当高的硬度；在工作受热不高的情况下，耐磨性也较好，因而得到广泛应用。其中，高级优质碳素工具钢韧度较高，磨削时可获得较高的光洁度，适宜制造形状复杂、精度较高的工具。但是，这类钢红硬性较差，工作温度超过250℃以后，硬度和耐磨性迅速下降。这类钢淬透性低，工具断面尺寸大于15mm时，水淬后只有表面层得到高的硬度，故不能做大尺寸的工具。这类钢淬火温度范围窄，易过热，淬火时畸变、开裂倾向性大，且易产生软点。与合金工具钢相比，此类钢淬透性低，在水中淬透直径为15mm，而在油中淬透直径仅为5mm。另外，此类钢的热硬性低，工作温度高于250℃时钢的硬度和耐磨性急剧下降，从而钢的切削能力显著降低，所以此类钢只适于制作尺寸小、形状简单、切削速度低、进刀量小、工作温度不高的工具。

在进一步说明，稀土硬质合金就是一种很有发展前途的新型硬质合金。稀土元素有独特的物化性能，将某些稀土元素以一定方式微量添加到传统的硬质合金中，既可有效地优化组织和提高机械性能，具体可表现为能够强化硬质相、强化粘结相，使合金具有较高的强度，同时能提高塑性相比例、净化晶界且细化晶粒从而提高韧性。因此，这种强度与韧性兼备的稀土硬质合金不仅可以用于制造刀具、还可用于模具、矿山工具和石油钻采工具等。为此，笔者综述了近几年国内外稀土硬质合金的发展，包括稀土元素的作用机理、对组织和性能的影响、添加形式和方法等。本发明提供一种用于切削加工的盘形或条形刀具，具有高硬度、高耐磨性和温度稳定性好的优点。

本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims

1.一种用于切削加工的盘形或条形刀具，其特征在于：所述用于切削加工的盘形或条形刀具通过工具钢、稀土硬质合金和有机金属化合物组合而成，所述工具钢为碳素工具钢，所述的工具钢占用于切削加工的盘形或条形刀具总体分量的21%-31%，所述的稀土硬质合金占用于切削加工的盘形或条形刀具总体分量的37%-42%，所述的有机金属化合物占用于切削加工的盘形或条形刀具总体分量的29%-35%。

2.根据权利要求1所述的用于切削加工的盘形或条形刀具，其特征在于：所述有机金属化合物包括包括甲基、乙基、丙基、丁基和芳香基。

3.根据权利要求1所述的用于切削加工的盘形或条形刀具，其特征在于：所述的工具钢占用于切削加工的盘形或条形刀具总体分量的26%，所述的稀土硬质合金占用于切削加工的盘形或条形刀具总体分量的39%，所述的有机金属化合物占用于切削加工的盘形或条形刀具总体分量的35%。